Zur Degradation des Implantatwerkstoffs Magnesium

Autor: Florian Evertz

ISBN: 978-3-95900-736-8

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2022

Herausgeber der Reihe: Birgit Glasmacher

Band-Nr.: IMP 02/2022

Umfang: 139 Seiten, 64 Abbildungen

Schlagworte: Magnesium, Korrusion, Degradation, in vitro Degradationsprüfung, in vivo Degradationsprüfung

Kurzfassung: Herkömmliche Implantate im Skelettsystem für mechanisch belastete Anwendungen werden heutzutage aus langzeitstabilen Materialien wie z.B. Titan-Legierungen hergestellt. Ist nur ein temporärer Einsatz wie bei Osteosyntheseimplantaten notwendig, müssen diese in der Regel durch Folgeoperationen wieder entfernt werden. Seit mehreren Jahrzehnten wird nach alternativen Werkstoffen gesucht, die sich mit der Zeit auflösen (degradieren, resorbieren) und die weitere Revisionsoperationen unnötig machen. Aufgrund mechanischer Eigenschaften und biologischer Verträglichkeit stellen Magnesium und seine Legierungen vielversprechende Werkstoffe dar. Trotz vieler Untersuchungen zur Magnesium-Degradation sind die Mechanismen und die Einflussfaktoren auf die Degradation noch nicht abschließend geklärt. Ein sinnvoller Vergleich des in der Literatur beschriebenen Korrosionsverhaltens diverser Legierungen ist schwer möglich. Zusätzlich kann bisher keine aussagekräftige Vorhersage auf das in vivo Verhalten von Magnesium aus den in vitro Studien ermittelten Degradationswerten abgeleitet werden. Im Rahmen dieser Arbeit ist der Einfluss der Wahl und der Zusammensetzung der Degradationsflüssigkeit auf die Degradation von Reinmagnesium untersucht worden. Neben diesen Einflussfaktoren werden weitere Versuchsparameter wie z. B. zyklische oder statische Versuchsbedingungen und chemische Umgebungsbedingungen sowie Medienzusätze untersucht. Durch Einsatz geeigneter Untersuchungsmedien und Messmethoden konnte ein Degradationsverhalten gleicher Größungsordnung im Vergleich zur in vivo Korrosion ermittelt werden. Dieses Ergebnis wurde sowohl an Reinmagnesium-Proben als auch exemplarisch an Magnesium-Legierungen demonstriert.