Właściwości ochronne powłok ceramicznych wytworzonych metodą zol-żel w środowisku płynów fizjologicznych

Chęcmanowski, J.; Szczygieł, B.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Właściwości ochronne powłok ceramicznych wytworzonych metodą zol-żel w środowisku płynów fizjologicznych

Autorzy

Chęcmanowski J. , Szczygieł B.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://www.ochronaprzedkorozja.pl/

Identyfikatory

Warianty tytułu

The protective properties of ceramic coatings obtained by sol-gel method exposited in physiological solutions

Konferencja

Ogólnopolska Konferencja Naukowo-Techniczna "Antykorozja : Systemy - Materiały - Powłoki" (19 ; 14-16.04.2010 ; Ustroń, Polska)

Języki publikacji

Abstrakty

Metodą zol-żel otrzymano pięciowarstwowe powłoki ochronne ZrO2-TiO2 na stali 316L, spiekane w temperaturze 300°C. Powłoki ceramiczne osadzano metodą zanurzeniową z zolu, w którym prekursorem był tetrabutanolan zyrkonu (ZrBu) oraz tetrabutanolan tytanu (TiBu). Próbki niemodyfikowanej stali 316L oraz stali z powłokami ZrO2-TiO2 eksponowano w płynach ustrojowych: roztworze Hank'a, roztworze Ringera, roztworze sztucznej krwi (SBF) oraz roztworze Tyrode'a. Na podstawie badań potencjodynamicznych wyznaczano: potencjał korozyjny (E'); gęstość prądu przy potencjale -750 mVNEK (iE = -750mV, obszar katodowy); potencjał przejścia katodowo anodowego (EK-A); opór polaryzacyjny (Rp); gęstość prądu korozyjnego (i0) oraz przepuszczalność powłok (P). Stwierdzono, że otrzymane powłoki ZrO2-TiO2 spełniają funkcję ochronną podłoża stali 316L, a także stanowią warstwę aktywnej bioceramiki, na której osadza się hydroksyapatyt. Skład chemiczny płynów ustrojowych wpływa na odporność korozyjną stali 316L.

The five-layer ZrO2-TiO2 protective coatings were prepared with sol-gel method, sintering at the temperature 300°C on stainless steel type 316L. The ceramic coatings were deposited from sol with the dip-coating method. Zirconium(IV)butoxide (ZrBu) and titanium(IV)butoxide (TiBu) ware used as a precursor. The samples stainless steel 316L without coatings and steel 316L with ZrO2-TiO2 coatings were exposition in various physiological solutions: Hank solution, Ringer solution, simulated body fluid (SBF) and Tyrode solution. On the basis of potentiodynamic measurements: corrosion potential (E'); current density at potential -750 mVNEK (iE = -750mV, cathodic area); cathodic to anodic transition potential (EK-A); polarization resistance (Rp); current corrosion density (i0) and through-coatings (P) have been determined. The ceramic coatings type ZrO2-TiO2 performs a double function: protective properties in the Simulated Body Fluid and bioactive ceramic, on which the surface deposited hydroxyapatite. The effect of chemical composition various physiological solutions on corrosion resistance steel 316L.

Słowa kluczowe

zol-żel ZrO2-TiO2 roztwór sztucznej krwi płyny ustrojowe stal 316L hydroksyapatyt biomateriał

sol-gel ZrO2-TiO2 simulated body fluid physiological solutions stainless steel type 316L hydroxyapatite and biomaterial

Wydawca

Wydawnictwo SIGMA-NOT

Czasopismo

Ochrona przed Korozją

Rocznik

2010

Tom

nr 4-5

Strony

201--205

Opis fizyczny

Bibliogr. 49 poz., il.

Twórcy

autor

Chęcmanowski J.

autor

Szczygieł B.

Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny, Zakład Inżynierii Powierzchni, Katalizy i Korozji

Bibliografia

1. J. Gallardo, A. Duran, J.J. de Damborenea, Corros. Sci. 46, 4, 795, 2004.
2. T. Wierzchoń, E. Czarnowska, D. Krupa, Inżynieria powierzchni w wytwarzaniu biomateriałów tytanowych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2004.
3. H-W. Kim, S-Y. Lee, C-J. Bae, Y-J.Noh, H-E, Biomater. 24, 3277, 2003.
4. S.C. Dieudonne, J. Dolner, J.E. Ruijter, H. Paldan, T. Peltola, M.A. Hof, R.P. Happonen, J.A. Jansen, Biomater. 23, 3041, 2002.
5. A. Nanci, J.D. Wuest, L. Peru, P. Brunet, V. Sharma, S. Zalzal, J. Biomed. Mater. Res. 40, 324, 1998.
6. T. Hanawa, Mater. Sci. Eng. C 24, 745, 2004.
7. Y. Issa, P. Brunton, C.M. Waters, D.C. Watts, Dental Mater. 24, 281, 2008.
8. C. Garcia, S. Cere, A. Duran, J. Non-Cryst. Solids 352, 3488, 2006.
9. J. Chęcmanowski, B. Szczygieł, J. Głuszek, Ochrona przed Korozją 52, 4–5, 133, 2009.
10. L. Lachowicz, E. Turska, Biochemia jamy ustnej, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 2008.
11. H. Gertig, G. Przesławski, Bromatologia – zarys nauki o żywności i żywieniu, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 2006.
12. T.M. Sridhar, U.K. Mudali, M. Subbaiyan, Corros. Sci. 45, 2337, 2003.
13. C-M. Lin, S-K. Yen, Mater. Sci. Eng. C 26, 54, 2006.
14. Y.W. Gu, B.Y. Tay, C.S. Lim, M.S. Yong, Biomater. 26, 6916, 2005.
15. M. Jokinen, M. Patsi, H. Rahiala, T. Peltota, J.B. Rosenholm, J. Biomed. Mater. Res. 42, 295, 1998.
16. A. Balamurugan, S. Kannan, S. Rajeswari, Mater. Lett. 59, 3138, 2005.
17. A. Balamurugan, G. Balossier, S. Kannan, J. Michel, S. Rajeswari, Mater. Sci. Eng. C 27, 162, 2007.
18. F.A. Muller, M.C. Bottino, L. Muller, V.A.R. Henriques, U. Lohbauer, A.H.A. Bressiani, J.C. Bressiani, Dental Mater. 24, 50, 2008.
19. L. Ferdizzi, F.J. Rodriguez, S. Rossi, F. Defl orian, R. Di Maggio, Electrochim. Acta 46, 3715, 2001.
20. A. Balamurugan, S. Kannan, S. Rajeswari, Mater. Lett. 57, 4202, 2003.
21. H-W. Kim, Y-H. Koh, L-H. Li, S. Lee, H-E. Kim, Biomater. 25, 2533, 2004.
22. T.M. Sridhar, U.K. Mudali, M. Subbaiyan, Corrosion Sci. 45, 2337, 2003.
23. C. Garcia, S. Cere, A. Duran, J. Non-Cryst. Solids 348, 218, 2004.
24. M.H. Fathi, F. Azam, Mater. Lett. 61, 1238, 2007.
25. H-H. Huang, Biochem. Biophys. Res. Comm. 314, 787, 2004.
26. C.E. Wen, W. Xu, W.Y. Hu, P.D. Hodgson, Acta Biomater. 3, 403, 2007.
27. T. Hanawa, M. Kon, H. Doi, H. Ukai, K. Murakami, H. Hamanaka, K. Asoka, J. Mater. Sci. Mater. Med. 9, 89, 1998.
28. E. Dawson, G. Mapili, K. Erickson, S. Taqvi, K. Roy, Adv. Drug. Deliv. Rev. 60, 215, 2008.
29. H. Yoshikawa, A. Myoui, J. Artif. Organs 8, 131, 2005.
30. E. Garreta, E. Genove, S. Borros, C.E. Semino, Tissue Eng. 12, 2215, 2006.
31. J.L. Drury, D.J. Mooney, Biomater. 24, 4337, 2003.
32. P. Brun, G. Abatangelo, M. Radice, V. Zacchi, D. Guidolin, D. Daga, Gordini, R. Cortivo, J. Biomed. Mater. Res. 46, 337, 1999.
33. E. Garreta, D. Gasset, C. Semino, S. Borros, Biomol. Eng. 24, 75, 2007.
34. M. Borden, M. Attawia, C.T. Laurencin, J. Biomed. Mater. Res. 61, 421, 2002.
35. S. Nag, R. Banerjee, H.L. Fraser, Acta Biomater. 3, 369, 2007.
36. A.K. Shukla, R. Balasubramaniam, Corros. Sci. 48, 1696, 2006.
37. G.X. Shen, Y.C. Chen, C.J. Lin, Thin Solid Films 489, 130, 2005.
38. G.X. Shen, Y.C. Chen, L. Lin, C.J. Lin, D. Scantlebury, Electrochim. Acta 50, 5083, 2005.
39. M.G. Heras, J.M. Rincon, M. Romero, M.A. Villegas, Mater. Res. Bull. 38, 1635, 2003.
40. M.H. Fathi, A.D. Mohammadi, Mater. Sci. Eng. A 474, 128, 2008.
41. Ch. Liu, G. Lin, D. Yang, M. Qi, Surf. Coat. Tech. 200, 4011, 2006.
42. S. Kannan, A. Balamurugan, S. Rajeswari, Electrochim. Acta 50, 2065, 2005.
43. A.C. Vieira, A.R. Ribeiro, L.A. Rocha, J.P. Celis, Wear 261, 994, 2006.
44. J. Ballarre, J.C. Orellano, C. Bordenave, P. Galliano, S. Cere, J. Non-Cryst. Solids 304, 278, 2002.
45. M. Metikos-Hukovic, Z. Pilic, R. Babic, D. Omanovic, Acta Biomater. 2, 693, 2006.
46. J.G. Chęcmanowski, B. Szczygieł, Corros. Sci. 50, 3581, 2008.
47. J.G. Chęcmanowski, B. Szczygieł, J. Non-Cryst. Solids 354, 1786, 2008.
48. I.M. Penttinen, A.S. Korhonen, E. Harju, M.A. Turkia, O. Forsen and E.O. Ristolainen, Surf. Coat. Tech. 2, 161, 1992.
49. H. Scholze, J. Non-Cryst. Solids 73, 669, 1985.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPB9-0004-0007