Repassivation rates of surgical implant alloys by rotating‐disk scratching measurements

As the dissolution of metals ions in living tissues is an issue of primary importance in the field of surgical implant alloys, a rotating disk scratch technique has been used to examine this aspect by studying the potentiostatic repassivation behavior of pure titanium of commercial grade 11 and AISI 316L Stainless Steel (SS) samples in aqueous chloride solutions. By evaluating the effects of applied potential, pH and surface treatment on the current decay transients in the millisecond regime the higher tendency to passivate of titanium with respect to the stainless steel has been clearly demonstrated. An analysis conducted to estimate the efficiency of the oxide formation process has led to the conclusion that the majority of the measured transient current goes to the anodic dissolution process on both the materials investigated. Moreover, a repetitive process of film formation/breakdown on the AISI 316L surface related to pitting corrosion has been observed to strongly increase the ion release in the vicinity of the characteristic pitting potentials. Untersuchung von Repassivierungsgeschwindigkeiten von chirurgischen Implantat‐Legierungen mittels Drehscheiben‐Ritz‐Messungen Da die Auflösung von Metallionen in lebendem Gewebe im Bereich der chirurgischen Implantat‐Legierungen von grundlegender Bedeutung ist, wurde eine Drehscheiben‐Ritz‐Technik verwendet, um diesen Aspekt durch Untersuchung des potentiostatischen Repassivierungsverhaltens an Proben aus reinem Titan der handelsüblichen Güte 11 und aus nichtrostendem Stahl AISI 316L in wässrigen Chloridlösungen zu erforschen. Durch Beurteilung des Einflusses des aufgebrachten Potentials, des pH‐Wertes und der Oberflächenbehandlung auf die Stromabklingtransienten im Millisekundenbereich konnte deutlich gezeigt werden, dass das Titan im Vergleich zum nichtrostenden Stahl eine höhere Tendenz zur Passivierung aufweist. Eine zur Abschätzung der Wirksamkeit des Oxidbildungsprozesses vorgenommene Analyse führte zu der Schlussfolgerung, dass die Hauptmenge des Stromes für beide untersuchten Werkstoffe in den anodischen Auflösungsprozess geht. Darüber hinaus wurde eine durch Lochkorrosion bedingte, wiederholte Filmbildung/Durchbruch an der Oberfläche des AISI 316L beobachtet, die die Lösung der Ionen in der Nähe des charakteristischen Lochkorrosionspotentials stark erhöhte.