Entwicklung biodegradierbarer Eisenbasislegierungen des Systems Fe-Mn-C-(B, S) für den Einsatz als Implantatwerkstoff

• Antragstellerin: Professorin Dr.-Ing. Julia Kristin Hufenbach
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Eigenschaften von metallischen Werkstoffen und ihre mikrostrukturellen Ursachen
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 277470500

Biodegradierbare metallische Implantatwerkstoffe gewinnen für den Einsatz als temporäre Implantate zunehmend an Bedeutung. Dies fördert die Entwicklung neuer sowie die Weiterentwicklung bestehender Legierungssysteme und deren umfassende Charakterisierung. Aufgrund des breiten mechanischen Eigenschaftsspektrums und der exzellenten Verarbeitbarkeit sind Eisenbasislegierungen insbesondere für Gefäßstützen (Stents) von großem wissenschaftlichem und wirtschaftlichem Interesse. Im Projekt soll der Einfluss des Mikrolegierens mit Bor oder Schwefel sowie einer erhöhten Erstarrungsrate beim Gießprozess auf die Mikrostruktur (z. B. Phasenbildung, Korngröße), die mechanischen Eigenschaften (Festigkeit und Verformbarkeit), das Degradationsverhalten (u. a. Korrosionsrate, Korrosionsmechanismen) und die biologischen Eigenschaften (bspw. Zytotoxizität) einer Fe-30Mn-1C-Legierung untersucht werden. Ferner sollen generische Stent-Demonstratoren aus einer Legierungsmodifikation mit hohem Eigenschaftspotential mittels selektiven Laserstrahlschmelzens (SLM) hergestellt und charakterisiert werden. Ziel ist es, neuartige Eisenbasislegierungen zu entwickeln, die sich durch eine vorteilhafte Kombination der für einen biodegradierbaren Stent qualitätsbestimmenden mechanischen, chemischen und biologischen Eigenschaften auszeichnen. Weiterhin gilt es, die Fertigung der generischen Stent-Demonstratoren mittels SLM als zukunftsfähige, technologisch-wirtschaftliche Alternative zu validieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen