Die Forschung an Magnesium (Mg)-Legierungen als biodegradierbares Implantatmaterial hat in den letzten zwei Jahrzehnten zu einem starken Erkenntniszuwachs und damit zu ersten Anwendungen geführt. Produkte wie Stents und Knochenschrauben basieren derzeit auf Legierungen mit Elementen der Seltenen Erden (SE), geforscht wird hingegen an vielfältigen Variationen von Legierungselementen sowie an ultra-hochreinem Mg. Grundsätzlich zeichnet sich Mg durch eine gute Biokompatibilität, die Steuerbarkeit der biologischen Degradationsrate durch Legierungsmodifikation und mechanische Eigenschaften aus, die denen des menschlichen Knochens ähneln. Vorteilhaft ist die Adaptierbarkeit der Mikrostruktur durch thermo-mechanische Prozesse, die im Wesentlichen auf eine erhöhte Duktilität und Festigkeit abzielen, ohne dabei die Korrosionseigenschaften zu verschlechtern.

Ziel ist die mechanismenbasierte Bestimmung des Einflusses inhomogener Korrosion auf die quasi-statische und zyklische Leistungsfähigkeit von Mg-Legierungen im Kontext bioresorbier­barer Implantate. Mg-Legierungen neigen aufgrund des geringeren elektrochemischen Standardpotentials sowie des geringen Pilling-Bedworth-Verhältnisses zu inhomogener Korrosion und infolgedessen zu einer drastischen Abnahme der Stabilität. Das Projekt zielt auf eine zeitabhängige Lebensdauerprognose ab und setzt die kritische Lochfraßbildung, anhand der Mg-Legierungen WE43, MgGdNd und ZX10, in den Fokus, die für die Legierungs- und Prozessentwicklung unabdingbar ist.

Projektlaufzeit: 2024 bis 2026