Wpływ parametrów procesu PACVD na budowę i właściwości synergicznych układów SiCxNy(H)/Ti

• Autorzy: Konefał J. , Małek A. , Kluska S. , Jonas S. , Zimowski S.

Warianty tytułu

EN

Influence of PACVD parameters on structure and properties of synergic SiCxNy(H)/Ti system

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Modyfikacja powierzchni tytanu i jego stopów, poprzez nanoszenie warstw technikami plazmowymi, uważana jest za jeden z najbardziej efektywnych i skutecznych sposobów poprawy ich parametrów użytkowych. W tej pracy przedstawiamy wyniki badań nad otrzymywaniem warstw węgloazotku krzemu SiCxNy(H) na podłożu Ti Grade 2 metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej ze wspomaganiem plazmy generowanej mikrofalami (MWCVD, 2,45 GHz, 2 kW). Warstwy o różnej zawartości Si, C i N osadzano przy użyciu reaktywnych mieszanin gazowych o odpowiednio dobranym stężeniu składników: SiH4, CH4, NH3. Otrzymane materiały poddano analizie składu i budowy atomowej z zastosowaniem technik SEM/EDS i FTIR. Oceny użytkowych właściwości synergicznych układów „warstwa – podłoże” dokonano w badaniach właściwości tribologicznych.

EN

Operational parameters of titanium biomaterials may be effectively improved by application of layers of given chemical composition deposited with application of plasma techniques. This work reports the results concerning formation of SiCxNy(H) layers on Ti Grade 2 substrate. The layers were formed in plasma assisted chemical vapor deposition (PACVD system) with application of microwave (MW) plasma (MWCVD technique, 2,45 GHz, 2 kW). The layers of various Si, C and contents were obtained from reactive gas mixture of SiH4, CH4, NH3 at various ratios. The samples were subjected to chemical composition studies with SEM-EDS technique. FTIR spectra were used in the description of atomic structure of the layers. Operational properties of synergic layer-substrate systems were evaluated in the measurements of tribological parameters.

Słowa kluczowe

PL

technologia PACVD; biomateriały tytanowe; warstwy a-SiCxNy(H)

EN

PACVD; titanium biomaterials; a- SiCxNy(H) layers

• Wydawca: Polish Society for Biomaterials in Cracow
• Czasopismo: Engineering of Biomaterials
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 13, no. 99-101
• Strony: 93--97
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., tab., rys., wykr.

Twórcy

autor

Konefał J.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im.Stanisława Staszica, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Al.Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Polska

autor

Małek A.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im.Stanisława Staszica, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Al.Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Polska

autor

Kluska S.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im.Stanisława Staszica, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Al.Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Polska

autor

Jonas S.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im.Stanisława Staszica, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Al.Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Polska

autor

Zimowski S.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Al.Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Polska

Bibliografia

• [1] Nałęcz M.: Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000. Tom 4 Biomateriały, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2003.
• [2] Geetha M., Singh A. K., Asokamani R., Gogia A. K.: Ti based biomaterials, the ultimate choice for orthopaedic implants - A review. Progress in Materials Science 54 (2009) 397 - 425.
• [3] Marciniak J.: Biomateriały, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej 2002.
• [4] Miinomi M.: Recent research and development in titanium alloys for biomedical applications and healthcare goods. Science and Technology of Advanced Materials 4 (2003) 445 - 454.
• [5] Miinomi M.: Mechanical biocompatibilities of titanium alloys for biomedical applications. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials I (2008) 30 - 42.
• [6] Liu X., Chu P. K., Ding Ch.: Surface modification of titanium, titanium alloys, and related materials for biomedical applications. Materials Science and Engineering R 47 (2004) 49 - 121.
• [7] E. Vassallo, A. Cremona, F. Ghezzi, F. Dellera, L. Laguardia, G. Ambrosone, U. Coscia: Structural and optical properties of amorphous hydrogenated silicon carbonitride films produced by PECVD. Applied Surface Science 252 (2006) 7993 - 8000.
• [8] W. Kafrouni, V. Rouessac, A. Julbe, J. Durand: Synthesis of PECVD a- SiCxNy:H membranes as molecular serves for small gas separation. Journal of Membrane Science 329 (2009) 130 - 137.
• [9] M. T. Kim, J. Lee: Characterization of amorphous SiC:H films deposited from hexamethyldisilazane. Thin Solid Films 303 (1997) 173 - 179.
• [10] C. Vautrin - Ul, C. Boisse - Laporte, N. Benissad, A. Chausse, P. Leprince, R . Messina: Plasma - polymerized coatings using HMDSO precursor for iron protection. Progress in Organic Coating 38 (2000) 9 - 15.
• [11] L. S. Patil, R. K. Pandey, J. P. Bange, S. A. Gaikwad, D. K. Gautman: Effect of deposit temperature on the chemical properties of thermally deposited silicon nitride films. Optical materials 27 (2005) 663 - 670.
• [12] R. Gonzalez-Luna, M. T. Rodrigo, C. Jimenez, J. M. Martinez- Duart: Deposition of silicon oxinitride films from hexamethyldisilizane (HMDS) by PECVD. Thin Solid Films 317 (1998) 347-350.