Tribocorrosion-Resistant Ti40Nb–TiN Composites Having TiO2-Based Nanotubular Surfaces
Source abstract
Abstract
A novel multifunctional material was developed by hard TiN particle reinforcement addition to a β-type Ti40Nb alloy, followed by surface functionalization, yielding the formation of a nanotubular layer. Corrosion and tribocorrosion behaviors were investigated in a phosphate-buffered saline solution at body temperature. The results revealed that the Ti40Nb–TiN composites presented similar ipass and E(i=0) values together with relatively similar Rox and Cox. However, its tribocorrosion resistance drastically improved (wear volume is almost 15 times lower than an unreinforced alloy) as a consequence of the load-carrying effect given by the reinforcement phases. The corrosion and tribocorrosion behaviors were further improved through surface functionalization as observed by significantly lower ipass and higher Rox values and almost undetectable wear volume loss from tribocorrosion tests due to the formation of a well-adhered anatase–rutile TiO2-based nanotubular layer.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Titanium Alloys Microstructure and Properties · Metal and Thin Film Mechanics · Advanced materials and composites
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
CMEMS-UMinho─Center for MicroElectroMechanical Systems, Universidade do Minho, Azurém, Guimarães 4800-058, Portugal
LABBELS─Associate Laboratory, Braga, Guimarães 4800-122, Portugal
International Iberian Nanotechnology Laboratory, Av. Mestre José Veiga s/n, Braga 4715-330, Portugal
IBTN/Euro─European Branch of the Institute of Biomaterials, Tribocorrosion and Nanomedicine, Dept. Eng. Mecânica, Universidade do Minho, Azurém, Guimarães 4800-058, Portugal
Universidad Carlos III de Madrid, Avda. Universidad, 30, Leganés 28911, Spain
Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade do Minho, Azurém, Guimarães 4800-058, Portugal
Instituto “Álvaro Alonso Barba”, 30, Leganés 28911, Madrid, Spain
Department of Materials Science and Engineering, Izmir Institute of Technology, Urla, Izmir 35430, Turkey
Funding
European Commission · European Regional Development Fund · Ministerio de Econom?a y Competitividad · Funda??o para a Ci?ncia e a Tecnologia
References (82)
Show source-provided references
1. 10.1002/adem.20180121510.1002/adem.201801215 ↗
2. 10.1016/S0921-5093(97)00809-510.1016/S0921-5093(97)00809-5 ↗
3. 10.1016/j.actbio.2015.03.03810.1016/j.actbio.2015.03.038 ↗
4. 10.1016/j.pmatsci.2008.06.00410.1016/j.pmatsci.2008.06.004 ↗
5. 10.1016/j.actbio.2011.02.00810.1016/j.actbio.2011.02.008 ↗
6. 10.1016/j.jmbbm.2012.11.01410.1016/j.jmbbm.2012.11.014 ↗
7. 10.1016/j.corsci.2020.10848810.1016/j.corsci.2020.108488 ↗
8. 10.1016/j.corsci.2010.11.01410.1016/j.corsci.2010.11.014 ↗
9. 10.1016/j.actbio.2016.07.00810.1016/j.actbio.2016.07.008 ↗
10. 10.1016/j.jmbbm.2014.10.00510.1016/j.jmbbm.2014.10.005 ↗
11. 10.1007/s11661-020-05757-610.1007/s11661-020-05757-6 ↗
12. 10.1016/j.msec.2016.08.02510.1016/j.msec.2016.08.025 ↗
13. 10.1016/0883-5403(92)90056-V10.1016/0883-5403(92)90056-V ↗
14. 10.3389/fimmu.2018.0296310.3389/fimmu.2018.02963 ↗
15. 10.1016/j.actbio.2021.03.04910.1016/j.actbio.2021.03.049 ↗
16. 10.1016/S0257-8972(01)01309-310.1016/S0257-8972(01)01309-3 ↗
17. 10.1016/j.surfcoat.2005.08.11010.1016/j.surfcoat.2005.08.110 ↗
18. 10.1016/j.jmbbm.2015.10.01210.1016/j.jmbbm.2015.10.012 ↗
19. 10.1016/j.triboint.2006.02.06410.1016/j.triboint.2006.02.064 ↗
20. 10.1016/j.jmbbm.2017.09.01310.1016/j.jmbbm.2017.09.013 ↗
21. 10.1016/j.msec.2016.10.03310.1016/j.msec.2016.10.033 ↗
22. 10.1016/j.surfcoat.2019.06.07310.1016/j.surfcoat.2019.06.073 ↗
23. 10.1016/j.wear.2015.05.01610.1016/j.wear.2015.05.016 ↗
24. 10.1016/j.corsci.2011.01.05710.1016/j.corsci.2011.01.057 ↗
25. 10.1016/j.jdent.2011.08.00310.1016/j.jdent.2011.08.003 ↗
26. 10.1016/j.surfcoat.2012.07.04610.1016/j.surfcoat.2012.07.046 ↗
27. 10.1016/j.apsusc.2014.09.16910.1016/j.apsusc.2014.09.169 ↗
28. 10.1016/j.matlet.2004.04.03810.1016/j.matlet.2004.04.038 ↗
29. 10.1016/j.scriptamat.2011.06.03710.1016/j.scriptamat.2011.06.037 ↗
30. 10.1016/j.jmbbm.2016.01.02410.1016/j.jmbbm.2016.01.024 ↗
31. 10.4028/www.scientific.net/msf.534-536.81710.4028/www.scientific.net/msf.534-536.817 ↗
32. 10.1016/j.jallcom.2017.11.14010.1016/j.jallcom.2017.11.140 ↗
33. 10.1007/s00170-018-2159-710.1007/s00170-018-2159-7 ↗
34. 10.1002/maco.20140788510.1002/maco.201407885 ↗
35. Bobić B. · Tribol. Ind. · 2009 · 31 · 44
36. 10.1016/j.jmbbm.2017.05.04110.1016/j.jmbbm.2017.05.041 ↗
37. 10.1016/j.jallcom.2021.16296510.1016/j.jallcom.2021.162965 ↗
38. 10.1016/j.msec.2015.10.04210.1016/j.msec.2015.10.042 ↗
39. 10.1016/j.mser.2004.11.00110.1016/j.mser.2004.11.001 ↗
40. 10.1007/s40735-020-00432-010.1007/s40735-020-00432-0 ↗
41. 10.1016/j.matchar.2017.09.00410.1016/j.matchar.2017.09.004 ↗
42. 10.1039/c5bm00007f10.1039/c5bm00007f ↗
43. 10.1021/acsbiomaterials.9b0035610.1021/acsbiomaterials.9b00356 ↗
44. 10.1002/anie.20100137410.1002/anie.201001374 ↗
45. 10.1002/anie.20060195710.1002/anie.200601957 ↗
46. 10.1088/0957-4484/20/30/30510310.1088/0957-4484/20/30/305103 ↗
47. 10.1007/s10800-019-01345-810.1007/s10800-019-01345-8 ↗
48. 10.1016/j.apsusc.2020.14865810.1016/j.apsusc.2020.148658 ↗
49. 10.1016/j.tsf.2018.06.05010.1016/j.tsf.2018.06.050 ↗
50. 10.1016/j.surfcoat.2016.03.06310.1016/j.surfcoat.2016.03.063 ↗
51. 10.1016/j.surfcoat.2016.05.03610.1016/j.surfcoat.2016.05.036 ↗
52. 10.1098/rsfs.2013.004610.1098/rsfs.2013.0046 ↗
53. 10.1016/j.actbio.2014.03.03210.1016/j.actbio.2014.03.032 ↗
54. 10.1016/j.electacta.2014.12.03210.1016/j.electacta.2014.12.032 ↗
55. 10.1016/j.msec.2015.02.01310.1016/j.msec.2015.02.013 ↗
56. 10.1016/j.jelechem.2014.06.03410.1016/j.jelechem.2014.06.034 ↗
57. Orazem M. E. · 200810.1002/9780470381588 ↗
58. Chawla K. K. · 201210.1007/978-0-387-74365-3 ↗
59. 10.1016/j.msec.2010.05.01110.1016/j.msec.2010.05.011 ↗
60. 10.1557/jmr.2019.20010.1557/jmr.2019.200 ↗
61. 10.1016/j.ceramint.2017.12.04210.1016/j.ceramint.2017.12.042 ↗
62. 10.1007/s11661-002-0290-310.1007/s11661-002-0290-3 ↗
63. 10.1016/j.jmbbm.2016.12.00510.1016/j.jmbbm.2016.12.005 ↗
64. 10.1016/j.materresbull.2019.04.03110.1016/j.materresbull.2019.04.031 ↗
65. 10.1016/j.colsurfb.2016.04.02010.1016/j.colsurfb.2016.04.020 ↗
66. 10.1016/j.apsusc.2012.11.14210.1016/j.apsusc.2012.11.142 ↗
67. 10.1016/j.apsusc.2012.11.08710.1016/j.apsusc.2012.11.087 ↗
68. 10.1016/j.colsurfa.2009.12.01710.1016/j.colsurfa.2009.12.017 ↗
69. 10.1002/smll.20080147610.1002/smll.200801476 ↗
70. 10.1002/jbm.a.3067710.1002/jbm.a.30677 ↗
71. 10.1021/acsbiomaterials.8b0040610.1021/acsbiomaterials.8b00406 ↗
72. 10.1179/imr.1994.39.6.24510.1179/imr.1994.39.6.245 ↗
73. 10.1016/j.electacta.2019.04.07610.1016/j.electacta.2019.04.076 ↗
74. 10.1149/2.045210jes10.1149/2.045210jes ↗
75. 10.1016/j.corsci.2013.03.00710.1016/j.corsci.2013.03.007 ↗
76. 10.1016/j.jmrt.2020.05.10910.1016/j.jmrt.2020.05.109 ↗
77. 10.1016/j.triboint.2015.01.01810.1016/j.triboint.2015.01.018 ↗
78. 10.1016/j.corsci.2020.10892510.1016/j.corsci.2020.108925 ↗
79. 10.1007/s10853-018-2706-510.1007/s10853-018-2706-5 ↗
80. 10.1016/j.actbio.2009.02.01710.1016/j.actbio.2009.02.017 ↗
81. 10.1016/j.corsci.2012.10.00510.1016/j.corsci.2012.10.005 ↗
82. 10.1016/j.matdes.2013.05.03210.1016/j.matdes.2013.05.032 ↗