Wpływ składu mieszaniny gazowej w procesie tlenoazotowania plazmowego na właściwości użytkowe tytanu i stopu Ti6Al4V

• Autorzy: Januś M. , Kluska S. , Kyzioł K. , Zimowski S.

Warianty tytułu

EN

Effect of composition of gas mixture at plasma oxynitriding process on properties of titanium and Ti6Al4V alloy

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Praca zawiera wyniki badań dotyczących tlenoazotowania powierzchni tytanu i jego stopu (Ti6Al4V). Proces ten został przeprowadzony przy użyciu metody chemicznego osadzania z fazy gazowej wspomaganej plazmą generowaną falami o częstotliwości radiowej (RFCVD 13,56 MHz, 400 W). Proces ten przeprowadzono w atmosferze gazów zawierającej N2O i Ar w różnych proporcjach. Skład chemiczny i morfologię powierzchni badano używając metody SEM/EDS. Badania odporności korozyjnej przeprowadzono przyspieszoną technika polaryzacyjną w roztworze sztucznej śliny w temperaturze 37oC. Wyznaczono także współczynnik tarcia i wskaźnik zużycia uzyskanych materiałów. Otrzymane wyniki potwierdzają przypuszczenia, że najlepsze własności użytkowe posiadają próbki, które w swoim składzie zawierały azot oraz tlen. Modyfikowane w ten sposób materiały są obiecujące dla zastosowań w medycynie.

EN

In this work a research concerning oxynitriding of titanium and its Ti6Al4V alloy is reported. Oxynitriding of the samples was performed by Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition method with plasma generated by radio frequency waves (RFCVD 13,56 MHz, 400 W). The process was carried out in the gas atmosphere containing N2O and Ar at various ratios. Chemical composition and morphology of the modified surfaces were studied by SEM/EDS and compared with those for unmodified surface. The corrosion resistance was examined with polarization technique, in the environment of artificial saliva, at 37oC. The friction coefficient and wear index were measured. The obtained results confirm that the best operating parameters have the oxynitrided samples containing N and O. Ti and Ti6Al4V with oxynitrided surface offer promising materials for medical applications.

Słowa kluczowe

PL

tytan i jego stopy; tlenoazotowanie; korozja; RF CVD

EN

corrosion; RF CVD; oxynitriding; titanium and its alloys

• Wydawca: Polish Society for Biomaterials in Cracow
• Czasopismo: Engineering of Biomaterials
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 13, no. 96-98
• Strony: 103--109
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., wykr., tab.

Twórcy

autor

Januś M.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Polska

autor

Kluska S.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Polska

autor

Kyzioł K.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Polska

autor

Zimowski S.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Polska

Bibliografia

• [1] S. Błażewicz, L. Stoch; „Biomateriały”; pod redakcją M. Nałęcz; „Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000”; tom 4; Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT; Warszawa; 2003.
• [2] J. Marciniak; „Biomateriały”; Wydawnictwo Politechniki Śląskiej; Gliwice; 2002.
• [3] T. Wierzchoń, E. Czarnowska, D. Krupa; „Inżynieria powierzchni w wytwarzaniu biomateriałów tytanowych”; Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej; Warszawa; 2004.
• [4] J.B. Bruski, A.F. Moccia, S.R. Pollack, E. Kerastoff; J. Dent. Res.; 58;1979;1953.
• [5] B.D. Boyan, T.W. Humbert, K. Kiestrett et al.; Cells Mat.; 5; 1995; 323.
• [6] B.D. Boyan, S. Lassdorfer, L. Wang et al.; Eur. Cel Mater.; 3; 2003; 15.
• [7] D.L. Cohran, P.V. Numikowski, F.L. Higgenbottom et al.; Chin. Oral. Implants Res.; 7; 1996; 240.
• [8] D. Buser, R. Herieslene – Stern, J.P. Bernard et al.; Chin. Oral. Implants Res.; 8; 1997; 161.
• [9] J. Breme; Mem. Sci. Rev. Metall.; 10; 1988; 625.
• [10] J.J.A.M. van Raay, P.M. Rozing et al.; “Titanium in Medicine”; Springer – Verlag; Berlin; Heidenberg; 2001.
• [11] E. Broitman, W. Macdonald, N. Hellgren et al.; Diamond and Related materials; 9 (2000); 1984 – 1991.
• [12] J.R. Sobiecki, M. Gołębiewski, B. Major; Proc. Of 9th Inter. Seminar I.F. HT and S.E. Nitriding Technology; Warszawa 2003; 397.
• [13] E. Czarnowska, A. Sowińska, B. Cukrowska i inni; Annals of Transplantation; 2004; 9(Sup 1A);72-75.
• [14] T. Wierzchoń, T. Czarnowska, A. Maranda, M. Zegadło; Inżynieria Materiałowa; 2(1999); 57.