Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 87

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  ion implantation
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
EN
This work presents results of comparative studies of the optical absorption coefficient spectra of ion implanted layers in silicon. Three nondestructive and noncontact techniques were used for this purpose: spectroscopic ellipsometry (SE), modulated free carriers absorption (MFCA) and the photo thermal radiometry (PTR). Results obtained with the ellipsometric method are the proof of correctness of the results obtained with the MFCA and PTR techniques. These techniques are usually used for investigations of recombination parameters of semiconductors. They are not used for investigations of the optical parameters of semiconductors. Optical absorption coefficient spectra of Fe+ and Ge+ high energy and dose implanted layers in silicon, obtained with the three techniques, are presented and compared.
EN
The paper presents the results of investigations on the tribological properties of cutting tools after ion implantation. The research focused on the inserts made out of nitride ceramics IS9 (Si3N4 with additives) and combined ceramics IN22 (Al2O3 + TiCN) available on the market. The inserts rake surfaces were covered with yttrium and rhenium coatings by means of ion implantation with different dozes. Both unimplanted and coated surfaces underwent tribological tests of the block-on ring type. The experiments demonstrated that, in general, ion implantation with rhenium (Re+) and yttrium (Y+) provided a decrease in surface friction forces. In the case of IN22 ceramics, both rhenium and yttrium ions improved wear resistance of cutting inserts. On the other hand, Re+ implantation provided the best wear resistance of the IS9 ceramics.
PL
Artykuł opisuje wyniki badań właściwości tribologicznych narzędzi skrawających po implantacji jonów. Badania dotyczyły narzędzi wykonanych z ceramiki azotkowej IS9 (Si3N4 + dodatki) i ceramiki mieszanej IN22 (Al2O3 + TiCN), dostępnych na rynku. Na powierzchnie natarcia naniesiono powłoki itru i renu metodą implantacji jonów o różnych dawkach. Pokryte i niepokryte powierzchnie zostały poddane testom tribologicznym w parach typu rolka–klocek. Badania wykazały, że generalnie implantacja jonów renu (Re+) i itru (Y+) zmniejsza siły tarcia na powierzchni. W przypadku ceramiki IN22 iony zarówno renu, jak i itru zwiększyły odporność płytek skrawających na zużycie. Z drugiej strony, najlepszą odporność na zużycie ceramiki IS9 zapewniły jony renu.
EN
The article presents the analysis of the influence of ion implantation on the properties of titanium alloy used in biotribological systems. The object of the study was the titanium alloy Ti6Al4V implanted with nitrogen ions. Tribological model tests were carried out in combination with a sphere with Al2O3 – a Ti6Al4V alloy disc implanted with N+ ions. Experimental friction tests were carried out on pin-on-disc testers in conditions of technically dry conditions and in conditions of lubrication with the Ringer’s solution. The tests on the TRB tester were carried out in a swinging motion, while on the T-01 tester in a sliding movement. Friction coefficient and wear were determined for all tests. Surface morphology testing and chemical composition analyses were performed using the Jeol JSM-7100F scanning electron microscope, equipped with an EDS microanalyzer. Surface geometry measurements prior to and after tribological tests were performed on a Taylor Hobson’s Talysurf CCI contactless optical profilometer. The optical tensiometer was used to determine the contact angles with demineralized water and Ringer’s solution. The tribological tests of the titanium alloy Ti6Al4V lead to the conclusion that implantation of N+ ions results in better tribological properties of the alloy. The best tribological characteristics were obtained for a titanium alloy implanted with nitrogen ions under technically dry friction conditions. The influence of the tribological system on Ringer’s fluid influenced the reduction of coefficients of friction in the oscillating movement (Tribometer TRB) and sliding motion (Tester T-01M). In the case of a oscillating movement, higher wear of the tested friction pair was observed under friction conditions with the Ringer solution lubrication.
PL
W artykule przedstawiono analizę wpływu implantacji jonowej na właściwości stopu tytanu stosowanego w systemach biotribologicznych. Przedmiotem badań był stop tytanu Ti6Al4V implantowany jonami azotu N+. Tribologiczne badania modelowe przeprowadzono w skojarzeniu kula z Al2O3–tarcza ze stopu Ti6Al4V implantowana jonami azotu. Eksperymentalne testy tarciowe zrealizowano na testerach typu pin-on-disc w warunkach tarcia technicznie suchego oraz tarcia ze smarowaniem roztworem Ringera. Badania na testerze TRB przeprowadzono w ruchu wahadłowym, natomiast na testerze T-01 w ruchu ślizgowym. Dla wszystkich testów określono współczynnik tarcia oraz zużycie. Przy użyciu skaningowej mikroskopii elektronowej SEM wraz z analizą składu chemicznego EDS oraz profilometrii interferometrycznej obserwowano morfologię oraz topografię powierzchni badanych próbek przed i po testach tribologicznych. Tensjometr optyczny posłużył do wyznaczenia kątów zwilżania wodą demineralizowaną oraz roztworem Ringera. Uzyskane wyniki badań pozwoliły na stwierdzenie, że zastosowanie implantacji jonowej istotnie poprawia właściwości tribologiczne stopu tytanu zarówno w warunkach tarcia technicznie suchego, jak i w warunkach smarowania roztworem Ringera. Najlepsze charakterystyki tribologiczne uzyskano dla stopu tytanu implantowanego jonami azotu w warunkach tarcia technicznie suchego. Oddziaływanie systemu tribologicznego z płynem Ringera wpłynęło na zmniejszenie współczynników tarcia w ruchu wahadłowym (Tribometr TRB) i ślizgowym (Tester T-01M). W przypadku ruchu wahadłowego większe zużycie badanych par trących zaobserwowano w warunkach tarcia ze smarowaniem roztworem Ringera.
EN
: The aim of this article is to present the results of research aimed at confirmation whether it is possible to form an intermediate band in GaAs implantation with H+ ions. The obtained results were discussed with particular emphasis on possible applications in the photovoltaic industry. As it is commonly known, the idea of intermediate band solar cells reveals considerable potential as the most fundamental principle of the next generation of semiconductors solar cells. In progress of the research, a series of GaAs samples were subjected to poly-energy implantation of H+ ions, followed by high-temperature annealing. Tests were conducted using thermal admittance spectroscopy, under conditions of variable ambient temperature, measuring signal frequency in order to localize deep energy levels, introduced by ion implantation. Activation energy ∆E was determined for additional energy levels resulting from the implantation of H+ ions. The method of determining the activation energy value is shown in Fig. 2 and the values read from it are σ0 = 10−9 (Ω·cm)−1 for 1000/T0 = 3.75 K−1 and σ1 = 1.34 × 10−4 (Ω·cm)−1 for 1000/T1 = 2.0 K−1 . As a result, we obtain ∆E ≈ 0.58 eV. It was possible to identify a single deep level in the sample of GaAs implanted with H+ ions. Subsequently, its location in the band gap was determined by estimating the value of ∆E. However, in order to confirm whether the intermediate band was actually formed, it is necessary to perform further analyses. In particular, it is necessary to implement a new analytical model, which takes into consideration the phenomena associated with the thermally activated mechanisms of carrier transport as it was described in [13]. Moreover, the influence of certain parameters of ion implantation, post-implantation treatment and testing conditions should also be considered.
EN
Nowadays, high-precision machines require lightweight materials with very high strength. Ion implantation is used to improve the mechanical strength of the material. A further paper presents the influence of manganese and nitrogen ion implantation on changes of microhardness of the surface layer of cobalt alloy. Samples were analyzed with the SEM-EDS Phenom ProX microscope. Microhardness was assessed with the Vickers method, and the loads of 1 gf (0.00981 N) and 5 gf (0.049 N) was applied using a FM-800 from Future-Tech microhardness meter. At a load of 1 gf, the penetration depth of the implanted specimens was reached not exceeding 0.5 um. At this depth, all samples showed an increase in microhardness compared to the unimplanted sample. The highest increase in microhardness was achieved after implantation of Mn ions with dose D=1∙1017 Mn+/cm2 and energy E=175 keV. The increased load on the indenter to 5 gf reduced the microhardness differences between implanted and unimplanted samples.
PL
W pracy dokonano oceny wpływu modyfikacji powierzchni metodą implantacji jonów itru (Y+) o różnej dawce natężenia na trwałość płytek wykonanych z węglików spiekanych WC-Co pokrytych powłoką TiN. W celu dokonania oceny wpływu implantacji jonów wykonano próby skrawania wałków ze stopu Ti-6Al-4V płytkami zwykłymi oraz poddanymi zabiegowi implantacji. W czasie toczenia mierzono składowe siły skrawającej, natomiast po zakończeniu oceniono zużycie ostrzy. Wyniki potwierdziły korzystny wpływ implantacji jonów itru na trwałość ostrzy, ale tylko w przypadku mniejszych dawek (1×1017 jon/cm2). Podwojona dawka jonów nie tylko nie polepszyła właściwości płytek, ale w niektórych przypadkach nawet pogorszyła.
EN
In the paper, the issue of the WC-Co cutting tools wear resistance was addressed. The cemented tungsten carbide with TiN coatings tool inserts were exposed to the ion implantation with yttrium ions Y+ of different dozes. In order to assess the impact of the ion implantation, the samples made out of the Ti-6Al-4V alloy were turned with the standard cutting tools and with the inserts after ion implantation. During the cutting, the forces were measured, and the wear of tools was evaluated afterwards. The results confirmed better wear resistance of the ion implanted inserts, but only in case of smaller dozes of yttrium ions (1×1017 ion/cm2). Doubled doze of implanted ions gave no improvement of the cutting tool performance, and even worsened some parameters.
7
Content available remote Termodesorpcja ksenonu implantowanego do krzemu
PL
Artykuł prezentuje wyniki badań termodesorpcji Xe zaimplantowanego do krzemu (energie 80 keV, 100 keV oraz 150 keV). Zaobserwowano gwałtowne emisje Xe w temperaturach od 1060 K do ~1600 K, pochodzące najprawdopodobniej od uwalniania gazu zgromadzonego w aglomeratach we wnękach w matrycy Si. Oszacowano wartości energii aktywacji desorpcji – jest ona rzędu 3 do 3,4 eV w rozpatrywanym zakresie energii implantacji, a więc jest większa niż dla badanych wcześniej lżejszych gazów szlachetnych w matrycy Si.
EN
Studies of the thermal desorption of Xe implanted into Si (wih energies 80 keV, 100 keV and 150 keV) are presented Sudden Xe emission at temperatures ranging from 1060 K up to ~1600 K, probably due to releases of gas bubles agglomerated in Si matrix cavities are observed.Values of deorption activation energy are estimated - it is in the range 3-3.4 eV in the considered implantation energy range, larger than for lighter noble gases implanted into Si.
EN
This paper contains the results of electrical conductivity and tribological properties tests of technically pure titanium, which was irradiated with xenon ions with energy 168 MeV with doses of 1÷5×10¹ Xe/cm². They were presented a results of electrical conductivity, results of GXRD analysis and the results of friction coefficient and tribological wear measurements.
PL
Niniejsza praca zawiera wyniki badań przewodności elektrycznej oraz właściwości tribologicznych technicznie czystego tytanu, który został napromieniowany jonami ksenonu z energią 168 MeV z dozami 1÷5×10¹ Xew/cm². Przedstawione zostały pomiary przewodności elektrycznej, wyniki analizy GXRD oraz wyniki pomiaru współczynnika tarcia oraz zużycia tribologicznego.
EN
The aim of this article is to present results of the research conducted on the PV cells produced using different technologies. Monocrystalline silicon solar cells of different internal structure were examined using full-spectrum sun simulation system. Analysis included I-V and P-V characteristics as well as calculations of the efficiency and temperature coefficients of the tested cells. Based on the obtained results it was possible to compare performance of the cell produced using ion-implantation technology and the one with substrate treated by diffusion.
PL
Celem artykułu jest zaprezentowanie wyników badań ogniw PV, wykonanych z zastosowaniem różnych technologii produkcji. Ogniwa z krzemu monokrystalicznego, różniące się strukturą wewnętrzną, poddano badaniom z wykorzystaniem systemu do symulacji promieniowania słonecznego o pełnym spektrum, rejestrując charakterystyki I-V oraz P-V badanych próbek. Na podstawie uzyskanych wyników możliwe było porównanie sprawności klasycznych ogniw PV oraz ogniw wyprodukowanych z zastosowaniem implantacji jonowej.
PL
W artykule przedstawione zostały zagadnienia dotyczące możliwości wykorzystania nieniszczącej techniki radiometrii w podczerwieni PTR (PhotoThermal Radiometry) do wizualizacji obszarów implantowanych w krzemie. Przedstawiony został szczegółowy opis zrealizowanego stanowiska eksperymentalnego. Zaprezentowano przykładowe wyniki badań, w formie mapy, rozkładu oraz przekroju amplitudy i fazy sygnału PTR, uzyskanych dla zbadanej implantowanej próbki krzemowej.
EN
This paper presents issues connected with possibilities of the usage of the nondestructive infrared photothermal radiometry technique PTR (PhotoThermal Radiometry) for visualization of the implanted areas in silicon. Detailed description of the realized experimental set-up has been presented. Example results in the form of the maps and profiles of the amplitude and phase of the PTR signal obtained for the investigated sample have been presented.
EN
The aim of this work is to present the results of research, which was conducted to verify the possibility of quantum efficiency improvement by the means of ion-implantation. As the object of conducted research, four different samples of silicon solar cells have been chosen. Experiment included measurements of external quantum efficiency, I-V characteristics across certain operating temperature range and SEM imaging. Results have been analyzed in the aspect of ion-implantation applications as the way of introducing improvements in the field of solar cells efficiency.
PL
W artykule zaprezentowano wyniki badań, które zostały przeprowadzone na potrzeby weryfikacji możliwości zwiększenia sprawności kwantowej ogniw fotowoltaicznych za pomocą implantacji jonowej. Jako obiekty badawcze wybrano cztery różne ogniwa słoneczne. Eksperyment uwzględniał pomiary zewnętrznej sprawności kwantowej, charakterystyk prądowo - napięciowych w określonym przedziale temperatur oraz obrazowanie SEM. Wyniki przeanalizowano w aspekcie możliwości zastosowania implantacji jonowej do poprawy sprawności ogniw słonecznych.
EN
Titanium and alloys are often used in modern electrical engineering. The aim of investigation was to optimize the conditions of nitrogenion implantation for commercially pure (CP) titanium and to correlate the implantation parameters with the corrosion resistance. Argon- and oxygenion implantations were carried out to compare the corrosion resistance with nitrogen-ion implantation and to understand whether the increased corrosion associated with the nitrogen-ion implantation is a chemical effect produced by the nitrogen or a microstructure change produced by the ion implantation. A surface analysis using Grazing-Incidence X-ray Diffraction (GIXD) was carried out to further understand the role of nitrogen in the corrosion resistance of titanium in the simulated acid fluid. The results of the present investigation indicated that nitrogen-ion implantation can be used as a viable method for improving the corrosion resistance of titanium.
PL
Tytan I jego stopy są często wykorzystywane w nowoczesnej elektrotechnice. Celem tej pracy jest optymalizacja warunków implantacji jonów azotu na komercyjnie czystym tytanie oraz skorelowanie parametrów implantacji z odpornością na korozję. Przeprowadzono implantacje jonów argonu I tlenu w celu porównania odporności korozyjnej z przypadkiem implantacji jonów azotu i uzyskania zrozumienia czy zwiększenie korozji z implanowanymi jonami azotu wynika z efektu chemicznego azotu czy też ze zmiany mikrostruktury spowodowanej implantacją jonów azotu. Analiza powierzchniowa przeprowadzona metodą GIXD (Grazing-Incidence X-ray Diffraction) pozwoliłą wyjaśnić wpływ azotu w na odporność korozyjną tytanu w symulowanym płynie kwasowym. Wyniki przedstawionych badań pokazują, że implantacja jonów azotu jest użyteczną metodą poprawy odporności korozyjnej tytanu.
PL
Silnik spalinowy jest obecnie jednym z najpowszechniej stosowanych jednostek napędowych w pojazdach samochodowych. Nieustanny rozwój konstrukcji silników spalinowych wymaga stosowania coraz bardziej wytrzymałych materiałów. Spośród wielu dostępnych metod oddziaływania na właściwości wytrzymałościowe warstwy wierzchniej materiałów stosowanych w budowie silników spalinowych jest implantacja jonowa. W niniejszej pracy przedstawiono przegląd prac związanych z badaniem oddziaływania implantacji jonów różnych pierwiastków na właściwości warstwy wierzchniej materiałów stosowanych w przemyśle motoryzacyjnym. Zwrócono uwagę na wpływ domieszkowania jonów na takie właściwości warstwy wierzchniej jak mikrotwardość, odporność na zużycie tribologiczne, żaroodporność oraz odporność na korozję.
EN
The combustion engine is currently one of the most commonly used propulsion units in vehicles. The continuous development of internal combustion engines requires more and more durable materials. Among the many available methods of influence on the strength properties of the materials surface layer, used in the construction of internal combustion engines are ion implantation. In this paper we present a review of work related to the study of influence of ion implantation of different elements on the surface properties of materials used in the automotive industry. Attention has been paid to the influence of the ionic dopers on the properties of the surface layer such as microhardness, tribological wear resistance, heat resistance and corrosion resistance.
14
Content available Modification of TiN coatings by ion implantation
EN
The high-speed steel HS 6-5-2 cutting inserts coated with TiN were subjected to ion implantation with both silicon (dose 2x1017Si+ /cm2 ) and silicon with nitrogen ions (dose (1+1)x1017(Si+ + N+ )/cm2 ) on the subsurface layer of the rake face. Microhardness was examined before and after ion implantation. The composition and structural properties of the subsurface layer were examined by Glow Discharge Optical Emission Spectroscopy (GD-OES). The turning tests of 40H construction steel with the use of the cutting inserts implanted and non-implanted were performed. During the tests the two components of the net cutting force (the main cutting force Fc and feed force Ff) as well as the wear parameters VB on the major flankalong with the surface roughness (Ra) were measured. The implanted inserts exhibited higher durability compared to non-implanted ones.
15
Content available remote Production of rare earths ion beams in arc discharge ion source using their oxides
EN
Production of rare earth’s ions from using their oxides and carbon tetrachloride (CCl4) vapor is described. Mechanism of internal chemical synthesis of rare earth’s chlorides is proposed. Working characteristics like dependences of ion currents on discharge and filament current, magnetic flux density as well as CCl4 flux are presented and discussed in order to find optimal working parameters. The separated currents of 18 A, 5 A, 3 A and 12 A were obtained for Eu+, Gd+, Ho+ and Pr+, respectively.
PL
W atykule opisana jest metoda wytwarzania wiązek jonów pierwiastków ziem rzadkich wykorzystująca ich tlenki i pary czterochlorku węgla (CCl4). Zaproponowano także wyjaśnienie mechanizmu wewnętrznej syntezy chlorków ziem rzadkich. Celem znalezienia optymalnych parametrów pracy rozpatrywanane są charakterystyki robocze źródła, takie jak zależności natężenia prądów jonowych od natężeń prądu wyładowania, grzania katody, indukcji magnetycznej zewnętrznego magnesu jak również nacieku CCl4. Otrzymano rozseparowane wiązki jonów Eu+, Gd+, Ho+ i Pr+ o natężeniach odpowiednio 18 A, 5 A, 3 A i 12 A.
EN
Radiation damage caused by heavy ions may induce changes in the surface topography, crystalline structure, and electrical conductivity of irradiated materials. Titanium was irradiated with 130 MeV xenon ions and 260 MeV krypton ions at a fluence of 1, 3, and 5×1014 ions/cm2. The irradiation altered the surface topography of the sample, caused transformation of the α phase into the fcc phase, and reduced electrical conductivity with the increasing irradiation fluence.
PL
Uszkodzenia radiacyjne wywołane ciężkimi jonami mogą powodować zmiany topografii powierzchni oraz zmiany w strukturze krystalicznej i przewodności elektrycznej napromieniowanych materiałów. Tytan napromieniowano jonami Xe o energii 130 MeV i jonami kryptonu o energii 260 MeV. Doza napromieniowanych jonów była równa 1, 3 i 5×1014 jonów/cm2. Napromieniowanie zmienia: topografię powierzchni próbki, powoduje transformacje fazy α w fazę fcc oraz obniża przewodność elektryczną wraz ze wzrostem dozy napromieniowania.
EN
High resolution X-ray diffraction methods (HRXRD) were used to study the tetragonalization of a unit cell in a zinc oxide single crystal resulting from the Ar-ion bombardment. Bulk ZnO (00∙1) single crystals were bombarded with ions with the energy of 300 keV and a dose range between 1 x 1014 cm-2 and 4 x 1016 cm-2. Diffraction profiles, obtained by radial 2Theta/Omega scans in the vicinity of the 00∙4 ZnO reciprocal space node were measured and fitted to the curves calculated by means of a computer program based on the Darwin’s dynamical theory of X-ray diffraction. On the basis of these numerical simulations, the profile of the interplanar spacing between planes perpendicular to the c axis of the ZnO single crystal were determined as a function of the Ar ion dose. It was found that positive deformation parallel to the c-axis appeared for the low doses in the bombarded crystal volume. When the dose is increased this deformation gets ronounced, and after reaching a certain critical value, it becomes saturated. This observation leads to the conclusion that the plastic deformation appears in the implanted volume of the crystal.
PL
Za pomocą wysokorozdzielczej dyfraktometrii rentgenowskiej (HRXRD) badano tetragonalizację komórki elementarnej monokryształu tlenku cynku powstałą pod wpływem bombardowania jonami Ar. Objętościowe monokryształy ZnO o orientacji (00∙1) były bombardowane jonami o energii 300 keV, w przedziale dawek od 1 x 1014 cm-2 do 4 x 1016 cm-2. Zarejestrowano profile dyfrakcyjne otrzymane metodą radialnego skanowania 2Teta/Omega, w otoczeniu węzła 00∙4, sieci odwrotnej ZnO i w oparciu o założenia dynamicznej teorii dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego w ujęciu Darwina, wykonano ich symulacje numeryczne. Na tej podstawie określono, w zależności od dawki, profil zmiany odległości płaszczyzn prostopadłych do osi c monokryształu ZnO. Stwierdzono, że dla niskich dawek, w ściśle określonej objętości kryształu, powstaje dodatnie odkształcenie równoległe do osi c, wraz ze wzrostem dawki jonów to odkształcenie wzrasta, a po osiągnięciu pewnej krytycznej wartości ulega nasyceniu. To prowadzi do wniosku, że w implantowanej objętości kryształu powstaje wówczas odkształcenie plastyczne.
EN
Ion implantation has a potential to modify the surface properties and to produce thin conductive layers in insulating polymers. For this purpose, poly-allyl-diglycol-carbonate (CR-39) was implanted by 400 keV Au+ ions with ion fluences ranging from 5 × 1013 ions/cm2 to 5 × 1015 ions/cm2. The chemical, morphological and optical properties of implanted CR-39 were analyzed using Raman, Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, atomic force microscopy (AFM) and UV-Vis spectroscopy. The electrical conductivity of implanted samples was determined through four-point probe technique. Raman spectroscopy revealed the formation of carbonaceous structures in the implanted layer of CR-39. From FT-IR spectroscopy analysis, changes in functional groups of CR-39 after ion implantation were observed. AFM studies revealed that morphology and surface roughness of implanted samples depend on the fluence of Au ions. The optical band gap of implanted samples decreased from 3.15 eV (for pristine) to 1.05 eV (for sample implanted at 5 × 1015 ions/cm2). The electrical conductivity was observed to increase with the ion fluence. It is suggested that due to an increase in ion fluence, the carbonaceous structures formed in the implanted region are responsible for the increase in electrical conductivity.
EN
The influence of ion implantation on the structure and properties of polymers is a very complex issue. Many physical and chemical processes taking place during ion bombardment must be taken into consideration. The complexity of the process may exert both positive and negative influence on the structure of the material. The goal of this paper is to investigate the influence of H+, He+ and Ar+ ion implantation on the properties of polypropylene membranes used in filtration processes and in consequence on fouling phenomena. It has appeared that the ion bombardment caused the chemical modification of membranes which has led to decrease of hydrophobicity. The increase of protein adsorption on membrane surface has also been observed.
PL
Z uwagi na potrzeby społeczne, a zwłaszcza rosnące zapotrzebowanie na endoprotezy stawów biodrowego i kolanowego oraz uwzględniając fakt, że procesy tribologiczne odgrywają wiodącą rolę w procesie utraty stabilności endoprotez ortopedycznych i decydują o ich trwałości, uznano za celowe przeprowadzenie oceny wpływu implantacji jonowej na zużycie ścierne biostopu Ti13Nb13Zr. Do badań wykorzystano pary trące: nieimplantowany stop Ti13Nb13Zr/PEUHMW oraz implantowany jonami N+ stop Ti13Nb13Zr/PE-UHMW. Autorzy zastosowali implantację jonów N+ do stopu Ti13Nb13Zr w celu poprawy jego własności tribologicznych. Testy tribologiczne badanej pary trącej przeprowadzono z wykorzystaniem tribometru PT-3. W artykule przedstawiono wyniki badań chropowatości i falistości powierzchni badanych biomateriałów oraz ich obserwacje z wykorzystaniem mikroskopu świetlnego (LM). Określono również wpływ implantacji jonowej badanego stopu Ti na intensywność jego zużycia pod kątem jego praktycznego zastosowania na pary trące w endoprotezie stawu biodrowego. Analiza wyników wskazała, że przy zadanych parametrach procesu implantacji jonowej implantowane próbki zużywają się znacznie wolniej niż próbki nieimplantowane.
EN
Due to social needs, and especially the growing demand for the hip and knee prostheses and taking into account the fact that the tribological processes play a leading role in the loss of the stability of orthopaedic prostheses and determines their durability, it was considered to be important to assess the impact of the ion implantation on the abrasive wear of Ti13Nb13Zr bio-alloy. For the study, the following friction pairs were used: not implanted Ti13Nb13Zr alloy/PE-UHMW, and Ti13Nb13Zr alloy/PE-UHMW implanted with N+ ions. For the tribological tests, a Ti13Nb13Zr alloy was selected for several reasons: It contains no potentially toxic elements; it has a Young's modulus that is similar to the modulus of bone, with good mechanical properties and a medical certificate for use. The preliminary tribological tests of the Ti alloy carried out earlier by the authors revealed its low resistance to abrasive wear. Therefore, the authors applied the ion implantation of N+ ions to Ti13Nb13Zr alloy in order to improve its tribological properties. The tribological tests of the friction pairs were carried out by means of a PT-3 tribometer. In the article, the tests results of the roughness and waviness and the observations of friction surfaces of the tested biomaterials carried out by means of the light microscope (LM) were presented. The impact of the ion implantation of the investigated Ti alloy on its wear intensity in the aspect of its practical use on friction pairs in the hip replacement was also determined. The result analysis indicated that, for the assumed parameters of the ion implantation process, the implanted samples wear out much more slowly than the non-implanted samples.
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.