Structure of TCP layer deposited on surface of NiTi shape memory alloy

• Autorzy: Goryczka T. , Dudek K. , Szaraniec B. , Lelątko J.

Warianty tytułu

PL

Struktura warstwy TCP osadzanej na powierzchni stopu NiTi wykazującego efekt pamięci kształtu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The number of NiTi shape memory alloy application in medicine grows from year to year. However, relatively high contents of nickel cause concern for their migration to a human body. Especially, it appears, when they are going to be applied for long-term implants. In order to increase biocompatibility and corrosion resistance, surface of NiTi alloy is modified with deposition of protective layer. The layer can play also additional function for example: osteointegration. However, to stiff and/or thick protective layer as well as high temperature of their deposition can limit or completely block shape memory effect. In presented work, the ß-TCP was electrophoretically deposited on surface of the NiTi alloy. The protective layer was deposited with use of voltage from range of 20÷45 V and deposition time varied from 15 s to 30 s. Homogeneous layer formed from ß-TCP phase was produced with voltage of 30 V and time 30 s. Applied deposition procedure allowed avoid of the B2 parent phase decomposition to equilibrium phases.

PL

Liczba praktycznych zastosowań stopów NiTi wykazujących efekt pamięci kształtu w medycynie wzrasta z roku na rok. Jednakże zastosowanie tych stopów na długoterminowe implanty jest ograniczone obawami przed uwalnianiem się jonów niklu do organizmu człowieka. W celu zwiększenia biokompatybilności oraz odpomości korozyjnej powierzchnię stopów NiTi modyfikuje się przez nanoszenie warstw ochronnych, które mogą również pełnić dodatkowe funkcje, np. polepszać osteointegrację. Jednakże zbyt sztywne i/lub zbyt grube powłoki ochronne oraz zbyt wysoka temperatura ich nanoszenia mogą ograniczyć lub nawet całkowicie zablokować efekt pamięci kształtu. W pracy zastosowano trójfosforan wapnia nanoszony elektroforetycznie na powierzchnię stopu NiTi. Warstwę ochronną nanoszono w temperaturze pokojowej, stosując napięcie z zakresu 20÷45 V oraz czas nanoszenia od 15 do 30 s. Homogeniczną warstwę złożoną z cząstek ß-TCP na powierzchni NiTi uzyskano przy napięciu 30 V oraz czasie 30 s. Warunki elektroforetycznego nanoszenia warstwy nie spowodowały rozpadu fazy macierzystej stopu NiTi na fazy równowagowe.

Słowa kluczowe

EN

TCP; NiTi; shape memory alloy; GIXD; electrophoresis

PL

TCP; NiTi; stopy z pamięcią kształtu; GIXD; elektroforeza

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 34, nr 4
• Strony: 265--268
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Goryczka T.

• Institute of Materials Science, University of Silesia

autor

Dudek K.

• Institute of Materials Science, University of Silesia

autor

Szaraniec B.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Materials Science and Ceramics

autor

Lelątko J.

• Institute of Materials Science, University of Silesia

Bibliografia

• [1] Yahia L'Hocine: Shape memory implants. Springer Verlag Inc. (2000).
• [2] Machado L. G., Savi M. A.: Medical applications of shape memory alloys. Brazilian J. Med. Biological Research 36 (2003) 683.
• [3] Shabalovskaya S. A., Tian H., Anderegg J. W., Schryvers D. U. Carroll W. U., Humbeeck J. V.: The influence of surface oxides on the distribution and release ofnickel from Nitinol wires. Biomaterials 30 (2009) 468.
• [4] Es-Souni M., Fischer-Brandies H.: Assessing the biocompatibility of NiTi shape memory alloys used for medical applications. Analytical and Bioanalytical Chemistry 381 (2005) 557.
• [5] Singh R., Dahotre N. B.: Corrosion degradation and prevention by surface modification of biometallic materials. J. Mater. Sci. Materials in Medicine 18 (2007) 725.
• [6] Liu X., Chu P. K., Din C.: Surface modification of titanium, titanium alloys, and related materials for biomedical applications. Mat. Sci. Eng. 47 (2004) 49.
• [7] Dorozhkin S.: Calcium orthophosphate coatings, films and layers. Progress in Biomaterials 2012.