Biomateriały w nanoelektrochemii - badania korozyjne tytanu i tytanu z warstwami NCD

• Autorzy: Scholl H. , Błaszczyk T. , Niedzielski P. , Gralewski J.

Warianty tytułu

EN

Biomaterials in nanoelectrochemistry - corrosion investigations of titanium and titanium with NCD layers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pierwszej części pracy przedstawiono krótką charakterystykę właściwości biomateriałów, w szczególności biomateriałów stosowanych jako implanty ortopedyczne. Biomateriały te głównie oparte są na metalach i stopach metali. Ich korozję można badać stosunkowo łatwo metodami elektrochemicznymi, zarówno w roztworach prostych jak i roztworach modelujących naturalne płyny fizjologiczne. W drugiej części pracy zaprezentowano wyniki badań korozyjnych Ti oraz Ti z warstwami Nanokrystalicznego Diamentu (NCD) i TiC. Przedstawiono pomiary potencjału korozyjnego w otwartej pętli (OCP), charakterystyk woltamperometrycznych, potencjałów przebicia, charakterystyk impedancyjnych i właściwości topograficznych. Zaproponowano modele granicy faz badane roztwory - próbki Ti i Ti z NCD oraz możliwe reakcje elektrochemiczne przebiegające na takich granicach. Stwierdzono pozytywny wpływ warstw NCD na właściwości korozyjne tak zmodyfikowanego tytanu.

EN

This paper presents, in its first section, compact characteristics of biomaterials' properties based on behaviour of orthopaedic implants. By choice, orthopaedic implants are produced of different metals or alloys. Their corrosion can easily be investigated by means of different electrochemical methods both in simple and modeling natural physiologic (Tyrode, Hank and Locke) solutions. Second section discussed corrosion results obtained by investigating Ti, Ti with Nanocrystalline Diamond (NCD) and TiC. Measurements of the corrosion potential in the open loop (OCP), voltammetric characteristics, breakdown potentials, impedance and topography characteristics have been presented. Models of phase boundary investigated solutions - Ti and Ti with NCD samples, and possible electrochemical reactions occurring on such boundaries, have been proposed. Positive interaction of NCD layers on corrosion properties of, in such way modified, Ti have been stated.

Słowa kluczowe

PL

biomateriały; korozja elektrochemiczna; tytan; korozja elektrochemiczna biomateriałów; korozja elektrochemiczna tytanu; korozja elektrochemiczna tytanu z warstwami NCD

EN

biomaterials; electrochemical corrosion; titanium; electrochemical corrosion of biomaterials; electrochemical corrosion of titanium; electrochemical corrosion of titanium with NCD layers

• Wydawca: Polskie Stowarzyszenie Biomateriałów
• Czasopismo: Inżynieria Biomateriałów
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 7, nr 35-36
• Strony: 45--53
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Scholl H.

• Katedra Chemii Ogólnej i Nieorganicznej, Uniwersytet Łódzki, ul. Narutowicza 68, 90-136 Łódź, Polska

autor

Błaszczyk T.

• Katedra Chemii Ogólnej i Nieorganicznej, Uniwersytet Łódzki, ul. Narutowicza 68, 90-136 Łódź, Polska

autor

Niedzielski P.

• Zakład Inżynierii Biomedycznej, Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Łódzka, ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź, Polska

autor

Gralewski J.

• Zakład Inżynierii Biomedycznej, Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Łódzka, ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź, Polska

Bibliografia

• [1] Mitura S., Mitura A., Niedzielski P., Couvrat P.; Nanocrystalline Diamond Coatings, Chaos, Solitons & Fractals Vol. 10, No. 12 (1999) pp. 2165-2176.
• [2] Mitura S., Mitura A., Niedzielski P. and Couvrat P.; Nanocrystalline Diamond Coatings, in "Nanotechnology in Material Science", Ed. S. Mitura, Elsevier (2000).
• [3] Grant D. M., Mccoll I. R., Golozar M.A., Wood J. V. and Braitwhaite N. St. J.; Plasma assisted CVD for biomedical applications, Diamond and Rel. Mater. 1 (1992) pp. 727.
• [4] Couvrat P., Denis M., Langer M., Mitura S., Niedzielski P., and Marciniak J.; The corrosion tests of amorphous carbon coatings deposited by r.f. dense plasma onto steel with different chromium contents, Diamond and Rel. Mater. 4 (1995) pp. 1251-1254.
• [5] Mitura S., Niedzielski P., Jachowicz D., Langer M., Marciniak J., Stanishevsky A., Tochisky E., Louda P., Couvrat P., Denis M. and Lourdin P.; Influence of carbon coatings origin on the properties important for biomedical application, Diamond and Rel. Mater. 5 (1996) pp. 1185-1188.
• [6] Mitura E., Niedzielska A., Niedzielski P., Klimek L., Rylski A., Mitura S. and Moll J. and Pietrzykowski W.; The properties of carbon layers deposited onto titanium substrates, Diamond and Rel. Mater. 5 (1996) pp. 998-1001.
• [7] Long M. and J. Rack H.; Titanium alloys in total joint replacement - a materials science perspective, Biomaterials 19 (1998) pp. 1621-1639.
• [8] Keun-Taek Oh, Kyoung-Nam Kim, Min Lee, Yong Soo Park; In Vitro Corrosion Resistance of Orthodontic Super Stainless Steel Wire. The Effects of Stress Relieving Heat-Treatment, J. Electrochem. Soc. 149 (2002) pp. B414-B421.
• [9] Scholl H., Blaszczyk T., Leniart A. and Niedzielski P.; Investigations of Electrochemical Properties of Titanium and Titanium Covered by Nanocrystalline Diamond Coatings Used for Biomedical Applications, The 203rd International Meeting of the Electrochemical Society Inc., France, Paris, April 27 - May 2, 2003.
• [10] Basame S. B. and White H. S.; Pitting Corrosion of Titanium. The Relationship Between Pitting Potential and Competitive Anion Adsorption at the Oxide Film/Electrolyte Interface, J. Electrochem. Soc. 147 (2000) pp. 1376-1381.
• [11] Ibris N., Rosca J. C. M.; EIS study of Ti and its alloys in biological media, J. Electroanal. Chem. 526 (2002) pp. 53-62.