Dry And Ringer Solution Lubricated Tribology Of Thin Osseoconductive Metal Oxides And Diamond-Like Carbon Films

• Autorzy: Waldhauser W. , Lackner J. M. , Kot M. , Major B.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0359

Warianty tytułu

PL

Tribologia suchych i smarowanych roztworem Ringera cienkich filmów na bazie tlenków metali i diamentopodobnych promujących procesy ostointegracyjne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Achieving fast and strong adhesion to jawbone is essential for dental implants. Thin deposited films may improve osseointegration, but they are prone to cohesive and adhesive fracture due to high stresses while screwing the implant into the bone, leading to bared, less osteoconductive substrate surfaces and nano- and micro-particles in the bone. Aim of this work is the investigation of the cohesion and adhesion failure stresses of osteoconductive tantalum, titanium, silicon, zirconium and aluminium oxide and diamond-like carbon films. The tribological behaviour under dry and lubricated conditions (Ringer solution) reveals best results for diamond-like carbon, while cohesion and adhesion of zirconium oxide films is highest.

PL

Osiągnięcie szybkiego i trwałego przylegania powierzchni biomateriału do kości szczęki ma zasadnicze znaczenie dla implantów dentystycznych. Cienkie osadzone filmy mogą poprawić osteointegrację ale są podatne na kohezyjne i adhezyjne pękanie podczas wkręcania implantu do kości, prowadząc do odsłoniecia mniej osteokonduktywnych powierzchni podłoża oraz powodując tworzenie się nano- i mikro cząstek. Celem niniejszej pracy są badania naprężeń wywołujących defekty w osteointegracyjnych filmach na bazie tantalu, tytanu, cyrkonu oraz tlenku aluminium i diamentopodobnych. Tribologiczne najlepsze właściwości w warunkach suchych i smarowania (roztwór Ringera) wykazały powłoki diamentopodobne, natomiast spójność i przyczepność filmy z tlenku cyrkonu.

Słowa kluczowe

EN

biotribology; thin films; lubrication

PL

tribologia; cienki film; smarowanie

• 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: 2015
• Tom: Vol. 60, iss. 3
• Strony: 2139--2144
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Waldhauser W.

• Joanneum Research Forschungsges.M.B.H., Institute for Surface Technologies and Photonics, Functional Surfaces, Leobner Strasse 94, A-8712 Niklasdorf, Austria

autor

Lackner J. M.

• Joanneum Research Forschungsges.M.B.H., Institute for Surface Technologies and Photonics, Functional Surfaces, Leobner Strasse 94, A-8712 Niklasdorf, Austria

autor

Kot M.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Laboratory of Tribology and Surface Engineering, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Major B.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Laboratory of Tribology and Surface Engineering, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

Bibliografia

• [1] A. M. C. Barradas, H. Yuan, C.A. van Blitterswijk1, P. Habibovic, Europ Cells Mater 21, 407 (2011).
• [2] J. D. de Bruijn, H. Yuan, R. Dekker, P. Layrolle, K. de Groot, C.A. van Blitterswijk, in: J.E. Davies (ed.), Bone Engineering, Toronto, Canada, 421 (2000).
• [3] F. Barrere, C. M. van der Valk, R. A. Dalmeijer, G. Meijer, C. A. van Blitterswijk, K. de Groot, P. Layrolle, J Biomed Mater Res 66A, 779 (2003).
• [4] P. Habibovic, T. M. Sees, M. A. van den Doel, C. A. van Blitterswijk, K. de Groot, J Biomed Mater Res A 77, 747 (2006).
• [5] J. Li, P. Habibovic, H. Yuan H, M. van den Doel, C. E. Wilson, J. R. de Wijn, C. A. van Blitterswijk, K. de Groot, Biomaterials 28, 4209 (2007).
• [6] S. Fujibayashi, M. Neo, H. M. Kim, T. Kokubo, T. Nakamura, Biomaterials 25, 443 (2004).
• [7] H. Yuan, J. D. de Bruijn, X. Zhang, C. A. van Blitterswijk, K. de Groot K, in: Proc Eur Conf Biomater, London, UK, 209 (2001).
• [8] A. P. Rubstein, E. B. Makarova, I. S. Trakhtenberg, I. P. Kudryavtseva, D. G. Bliznets, Y. I. Philippov, I. L. Shlykov, Diam Relat Mater 22, 128 (2012).
• [9] R. Olivares, S. E. Rodil, H. Arzate, Diam Relat Mater 16, 1858 (2007).
• [10] F. Z. Cui, X. L. Qing, D. J. Li, J. Zhao, Surf Coat Technol 200, 1009 (2005).
• [11] J. M. Lackner, W. Waldhauser, Coatings; submitted (2015).
• [12] J. M. Lackner, W. Waldhauser, M. Schwarz, L. Mahoney, L. Major, B. Major, Vacuum 83, 302 (2008).
• [13] J. M. Lackner, W. Waldhauser W. AIP Proc., submitted (2015).
• [14] D. Godfrey, NASA SP-181, 335 (1968).
• [15] K. Holmberg, A. Matthews, Coatings tribology, Amsterdam, Elsevier (1994).
• [16] K. Komvopoulos, N. P. Suh, N. Saka, Wear 107, 107 (1968).
• [17] J. M. Lackner, W. Waldhauser, L. Major, M. Kot, Coatings 4, 121 (2014).
• [18] D. D. Zhou, R. J. Greenberg, in: D. D. Zhou, E. Greenbaum (eds.). Implantable Neural Prostheses 1, Biological and Medical Physics, Biomedical Engineering, Berlin, Springer Science Business Media, 1 (2009).
• [19] D. Zhou, B. Mech, R. Greenberg, Proc 198th Electrochem Soc Meet, 363 (2000).

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.