Investigations of microstructure and properties in bioceramic coatings used in medicine

• Autorzy: Dudek A.

Warianty tytułu

PL

Badania mikrostruktury i własności powłok bioceramicznych stosowanych w medycynie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Metallic materials such as titanium and titanium alloy generally show good mechanical properties but their biocompatibility is limited. Hydroxyapatite is a well-know bioceramics that is extensively used in medicine. Due to its reasonable mechanical behaviour under low-load conditions and excellent biocompatibility, combined with slow replacement by the host bone after implantation, this compound is commonly used as a coating for hip prostheses and implants. In order to manufacture implants which combine improved mechanical properties of metallic material with biotolerance of ceramics, hydroxyapatite coatings are applied.

PL

Materiały metaliczne, takie jak tytan i jego stopy, posiadają zazwyczaj dobre własności wytrzymałościowe, natomiast ich biotolerancja jest ograniczona. Hydroksyapatyt jest dobrze znanym materiałem bioceramicznym, który ze względu na swoje zalety (bioaktywnośé) znajduje szerokie zastosowanie w medycynie. Z powodu stosunkowo dobrych własności mechanicznych w warunkach niższych obciążeń oraz doskonałej biozgodności wraz z powolnym obrastaniem tkanką kostną po przeszczepie, związek ten jest powszechnie stosowany na powłoki protez i implantów kości biodrowych. Mając na celu wytworzenie implantów łąpząpych wysokie własności wytrzymałościowe materiału metalicznego z biotolerancją materiałów ceramicznych, na powierzchni stopów tytanu nakłada się powłoki hydroksyapatytowe. Celem poniższego opracowania jest analiza własności powlok natryskiwanych plazmowo (na stop tytanu Ti6Al4VELI) oraz określenie wpływu przetopienia powłok wraz z podłożem na własności użytkowe. Analizowane własności obejmowały morfologię i topografię materiału, skład chemiczny i fazowy oraz własności mechaniczne uzyskiwane w powłokach natryski-wanych i przetapianych.

Słowa kluczowe

EN

biomaterials; hydroxyapatite; coatings

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 56, iss. 1
• Strony: 135--140
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dudek A.

• Czestochowa University of Technology, 42-200 Czestochowa, 19 Armii Krajowej Str., Poland

Bibliografia

• [1] J. Marciniak, Biomaterials, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, (2002).
• [2] P. Cheang, K. A. Khor, Adressing processing problems associated with plasma spraying of hydroxyapatite coatings, Biomaterials 17, 537-544 (1996).
• [3] K. A. Khalil, S. Kim, H. Y Kim, Consolidation and mechanical properties of nanostructured hydroxyapatite bioceramics by high frequency induction heat sintering, Materials Science and Engineering 456, 368-372 (2007).
• [4] P. Hartmann, C. Jager, Solid state NMR, X-ray diffraction and Infrared Characterization of Hydroxyapatite during plasma-spray procedure, Journal of Solid State Chemistry 160, 460-468 (2001).
• [5] K. A. Khalil, S. Kim, H. Y. Kim, Consolidation and mechanical properties of nanostructured hydroxyapatite bioceramics by high frequency induction heat sintering, Materials Science and Engineering 456, 368-372 (2007).
• [6] S. H. Rhee, Synthesis of hydroxyapatite via mechanochemical treatment, Biomaterials 23, 1147-1152 (2002).
• [7] Y. W. Gu, K. A. Khor, D. Pan, Activity of plasma sprayed ytrria stabilized zirconia reinforced hydroxyapatite/Ti-6Al-4V composite coatings in simulated body fluid, Biomaterials 25, 3177-3185 (2004).
• [8] A. Dudek, R. Wlodarczyk, Structure and Properties of Bioceramics Layers Used for Implant Coatings Solid State Phenomena 165, 31-36 (2010).
• [9] A. Dudek, Surface properties in titanium with hydroxyapatite coating, Optica Applicata 39, 4, 825-831 (2009).