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Vortrag (20 Min. Vortrag, 5 Min. Diskussion, 5 Min. Raumwechsel)

Neue biodegradierbare FeMnC(S,B)-Legierungen für den Einsatz als Implantatwerkstoff

Freitag (20.09.2019)
11:00 - 11:30 Uhr Florenz

Biodegradierbare metallische Werkstoffe gewinnen für den Einsatz als temporäre Implantate zunehmend an Bedeutung. Aufgrund des breiten mechanischen Eigenschaftsspektrums, der hohen mechanischen Integrität bei Degradation sowie der exzellenten Verarbeitbarkeit weisen FeMn-basierte Legierungssysteme ein hohes Anwendungspotential auf.

Diese Arbeit beschreibt den Einfluss des Mikrolegierens mit Schwefel und Bor auf die Mikrostruktur, die Festigkeit und Verformbarkeit unter Zugbeanspruchung sowie das Degradationsverhalten einer Fe-30Mn-1C-TWIP (twinning-induced plasticity)-Legierung. Durch die Kombination unterschiedlicher analytischer Verfahren, wie Röntgenbeugung sowie Rasterelektronenmikrokopie (REM) in Kombination mit energiedispersiver und wellenlängendispersiver Röntgenspektroskopie sowie Elektronenrückstreubeugung konnten feine (Fe0.3Mn0.7)S- und (Fe,Mn)23(C3B3)-Ausscheidungen in der austenitischen Matrix detektiert werden. Diese führen zu einer maßgeblichen Veränderung des Verformungs- und Versagensverhaltens unter Zugbeanspruchung sowie des Korrosionsverhaltens in simulierter Körperflüssigkeit (SBF) bei 37° C, welches mittels potentiodynamischen Polarisationsmessungen und Immersionstests sowie begleitenden REM- und Röntgenphotoelektronenspektroskopie-Untersuchungen zur Beschreibung der initialen Korrosionsmechanismen analysiert wurde. Darüber hinaus konnte durch in-vitro-Zytotoxizitätstests mit L929 Fibroblastzellen keine negative Beeinflussung durch die Schwefel- und Borzugabe nachgewiesen werden.

Zusammenfassend stellt insbesondere das Mikrolegieren mit Schwefel eine effektive Methode dar, um die Eigenschaften von biodegradierbaren FeMnC-Legierungen weiter zu verbessern.

Ein großer Dank gilt der DFG für die Förderung dieses Projektes unter dem Förderkennzeichen HU 2371/1-1.

 

Sprecher/Referent:
Dr. Julia Kristin Hufenbach
Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden
Weitere Autoren/Referenten:
  • Fabian Kochta
    Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden
  • Andrea Voß
    Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden
  • Dr. Stefan Pilz
    Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden
  • Dr. Uta Kühn
    Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden
  • Dr. Anja Lode
    Universitätsklinikum Carl Gustav Carus, Medizinische Fakultät der Technische Universität Dresden, Zentrum für translationale Knochen-, Gelenk- und Weichgewebeforschung
  • Prof. Dr. Michael Gelinsky
    Universitätsklinikum Carl Gustav Carus, Medizinische Fakultät der Technische Universität Dresden, Zentrum für translationale Knochen-, Gelenk- und Weichgewebeforschung
  • Dr. Annett Gebert
    Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden