Wytwarzanie powłok hydroksyapatytu węglanowego metodą zol-żel

• Autorzy: Pietrzyk B. , Kucharski D. , Miszczak S.

Warianty tytułu

EN

Manufacturing of carbonate hydroxyapatite coatings using sol-gel method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było wytworzenie powłok hydroksyapatytowych (HAp) o kontrolowanej zawartości grup węglanowych. Powłoki HAp wytworzono za pomocą metody zol-żel na podłożach ze stopu tytanu Ti6Al7Nb oraz podłożach krzemowych. W pracy przedstawiono badania budowy chemicznej powłok (FTIR) w zależności od warunków wytwarzania w atmosferze o regulowanej wilgotności względnej powietrza oraz badania morfologii (SEM) i budowy krystalicznej (XRD) powłok. Stwierdzono, że ze wzrostem ilości wody zaadsorbowanej przed wygrzewaniem powłok wzrasta ilość grup węglanowych w ich strukturze.

EN

In this paper sol-gel method has been used to obtain the hydroxyapatite (Hap) coatings with controlled content of carbonate groups. HAp coatings were deposited on the silicon and on the titanium alloy Ti6AI7Nb substrates. The study of the coatings chemical structure (FTIR) has been presented, with respect to the production conditions in the atmosphere with regulation possibility of relative air humidity. The morphology (SEM) and crystalline structure (XRD) of coatings also has been presented. It was found, that with the increase of amount of water absorbed by coating before the annealing process, the amount of carbonate groups was also increased.

Słowa kluczowe

PL

hydroksyapatyt; zol-żel; FTIR; XRD; SEM

EN

hydroxyapatite; sol-gel; FTIR; XRD; SEM

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 34, nr 6
• Strony: 790--793
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Pietrzyk B.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Łódzka

autor

Kucharski D.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Łódzka

autor

Miszczak S.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Łódzka

Bibliografia

• [1] Wang M.: Developing bioactive composite materials for tissue replacement. Biomaterials 23 (2003) 2133÷2151.
• [2] Błażewicz S., Stoch L. red.: Biomateriały. Biocybernetyka i inżynieriabiomedyczna. T. 4. Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa (2003).
• [3] Bauer S., Schmuki P., von der Mark K., Park J.: Engineering biocompatible implant surfaces. Part I: Materials and surfaces. Progress in Materials Science 58 (2013) 261÷326.
• [4] Łaskawiec J. , Michalik R.: Zagadnienia teoretyczne i aplikacyjne w implantach. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice (2002).
• [5] Liu X., Chu P. K. , Ding C.: Surface modification of titanium, titanium alloys, and related materials for biomedical applications. Materials Science and Engineering R 47 (2004) 49÷121.
• [6] Choudhury P., Agrawal D. C.: Sol-gel derived hydroxyapatite coatings on titanium substrates. Surface & Coatings Technology 206 (2011) 360÷365.
• [7] Liu X., Chu P. K., Ding C.: Surface nanofunctionalization of biomaterials. Materials Science and Engineering R 70 (2010) 275÷302.
• [8] Yanga Y., Kim K. H., Ong J. L.: A review of calcium phosphate coatings produced using a sputtering process – an alternative to plasma spraying. Biomaterials 26 (2005) 327÷337.
• [9] Koch C. F, .Johnson S., Kumar D., Jelinek M., Chrisey D. B., Doraiswamy A., Jin C., Narayan R. J., Mihailescu I. N.: Pulsed laser deposition of hydroxyapatite thin films. Materials Science and Engineering C27 (2007) 484÷494.
• [10] Tsui Y. C., Doyle C., Clyne T. W.: Plasma sprayed hydroxyapatite coatings on titanium substrates. Part 1 & 2 Biomaterials 19 (1998) 2015÷2043.
• [11] Stoch A., Jastrzębski W., Długoń E., Lejda W., Trybalska B., Stoch G. J., Adamczyk A.: Sol-gel derived hydroxyapatite coatings on titanium and its alloy Ti6Al4V. Journal of Molecular Structure 744-747 (2005) 633÷640.
• [12] Gross K. A., Chai C. S., Kannangara G. S. K., Ben-Nissan B.: Thin hydroxyapatite coatings via sol-gel synthesis. Journal of Materials Science: Materials in Medicine 9 (1998) 839÷843.
• [13] Kim H. W., Kim H. E., Salih V., Knowles J. C.: Sol-gel-modified titanium with hydroxyapatite thin films and effect on osteoblast-like cell responses. J. Biomed. Mater. Res. 74A (2005),294÷305.
• [14] Weng W., Zhang S., Cheng K., Qu H., Du P., Shen G., Yuan J., Han G.: Sol-gel preparation of bioactive apatite films. Surface and Coating Technology 167 (2003) 292÷296.
• [15] Legros R., Balmain N., Bonel G.: Structure and composition of the mineral phase of periosteal bone. J. Chem. Res. (S) 9 (1986) 8÷9.
• [16] Lafon J. P., Champion E., Bernache-Assollant D.: Processing of AB-type carbonated hydroxyapatite Ca10−x(PO4)6−x(CO3)x(OH)2−x−2y(CO3)y ceramics with controlled composition. J. Eur. Ceram. Soc. 28 (2008) 139÷147.
• [17] Pietrzyk B., Komorowski J.: Właściwości powłok hydroksyapatytowych wytwarzanych metodą zol-żel na podłożach tytanowych. Inżynieria Materiałowa 4 (2010) 1170÷1172.
• [18] Pietrzyk B.: Powłoki wapniowo-fosforanowe wytwarzane metodą zol żel. Inżynieria Materiałowa 6 (2008) 664÷666.
• [19] Sameer R. Paital, Narendra B. Dahotre: Calcium phosphate coatings for bio-implant applications: Materials, performance factors, and methodologies. Materials Science and Engineering R 66 (2009) 1÷70.
• [20] Xue L., Han Y.: Pattern formation by dewetting of polymer thin film. Progress in Polymer Science 36 (2011) 269÷293.
• [21] Saramago B.: Thin liquid wetting films. Current Opinion in Colloid & Interface Science 15 (5) (2010) 330÷340.