Wybrane właściwości modyfikowanych powierzchni tytanu i stopu Ti6Al4V

• Autorzy: Januś M. , Stypuła B.

Warianty tytułu

EN

Chosen properties of modifled surfaces of Titanium and Ti6Al4V alloy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przeprowadzono badania właściwości użytkowych modyfikowanych powierzchni tytanu i stopu Ti6Al4V ELI. Modyfikacja powierzchni badanych materiałów została przeprowadzona przez nałożenie warstw typu a-C:N:H i a-SiC N (H) metodą CVD przy wspomaganiu plazmowym. Plazmę generowano falami radiowymi (RFCVD - 13,56 MHz, 60 W, 24°C, przez 4 godziny i mikrofalami (MWCVD - 2,45 GHz, 800 W, 800°C przez 1 godzinę. Mieszaninę reakcyjną stanowiły odpowiednio: RF - CH4 - 10 sccm, N2 - 84 sccm, Ar - 75sccm; MW: SiH4 -12 sccm, CH4 - 10 sccm, N2 - 120 sccm, Ar - 300 sccm. Otrzymane warstwy zostały zbadane w aspekcie możliwych zastosowań w medycynie. Struktura chemiczna i morfologia warstw zostały zbadane za pomocą metod spektroskopowych SEM/EDS, FTIR oraz XPS. Zachowanie korozyjne powierzchni próbek surowych i po modyfikacji oceniono na podstawie badań polaryzacyjnych w roztworze Ringera (stosując metody potencjodyna-miczne i chronoamperometryczne). Właściwości trybologiczne otrzymanych materiałów zostały określone przez pomiar twardości i modułu Younga (Micro - Combi - Testera). Natomiast zużycie cierne zbadano stosując tribotester typu "kula-tarcza". Przeprowadzone kompleksowe badania potwierdzają przydatność warstw, zwłaszcza naniesionych na stop Ti6Al4V do zastosowań medycznych.

EN

In this work the investigations of usable proprieties of modified the titanium and Ti6Al4V ELI alloy surfaces were performed. The modification of sur-face of studied materials was conducted across the putting on the layers of type a-CN:H and a-SiC N (H) method CVD, using by plasma. It radio waves were generated was plasma (RFCVD - 13,56 MHz, 60 W, 24°C), by 4 hour and microwaves (MWCVD - 2,45 GHz, 800 W, 800°C), by 1 hour. They made up reactionary mixture suitably: RF - CH4 - 10 sccm, N - 84 sccm, Ar - 75 sccm; MW: SiH - 12 sccm, CH - 10 sccm, N - 120 sccm, Ar - 300 sccm. The received layers were examined in aspect of possible uses in medicine. Chemical structure and morphology of layers were examined by spec-troscopic methods SEM/EDS, FTIR and XPS. The corrosion behaviour of raw surface and after modification was studied in Ringer's solution applying polarization method (potentiodynamics and chronoamperometrics). The tribological proprieties of received materials were examinated across measurement of hardness and Young's module (by use Micro - Combi -Tester). However friction waste was examined applying the tribotester of "sphere-shield" type. The complex investigations confirm the usefulness of these layers on me-talic implants especially, coating on Ti6Al4V alloy.

Słowa kluczowe

PL

stop Ti6Al4V; metoda CVD; podwyższenie właściwości tribologicznych; właściwości elektrochemiczne; właściwości mechaniczne

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 30, nr 5
• Strony: 466--471
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Januś M.

autor

Stypuła B.

• Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie,

Bibliografia

• [1] Błażewicz S., Stoch L.: Biomateriały pod redakcją M. Nałęcz: Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna. 4 (2000), Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa (2003).
• [2] Marciniak J.: Biomateriały. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice (2002).
• [3] Wierzchoń T., Czarnowska E., Krupa D.: Inżynieria powierzchni w wytwarzaniu biomateriałów tytanowych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa (2004).
• [4] Bruski J. B., Moccia A. F., Pollack S. R., Kerastoff E.: J. Dent. Res., 58 (1979) 1953.
• [5] Boyan B. D., Humbert T. W., Kiestrett K. et al.: Cells Mat. 5 (1995) 323.
• [6] Boyan B. D., Lassdorfer S., Wang L. et al.: Eur. Cel Mater. 3 (2003) 15.
• [7] Cohran D. L., Numikowski P. V., Higgenbottom F. L. et al.: Chin. Oral. Implants Res. 7 (1996) 240.
• [8] Buser D., Herieslene-Stern R., Bernard J. P. et al.: Chin. Oral. Implants Res. 8 (1997) 161.
• [9] Breme J.: Mem. Sci. Rev. Metall. 10 (1988) 625.
• [10] van Raay J. J. A. M., Rozing P. M. et al.: Titanium in Medicine. Springer – – Verlag, Berlin Heidenberg (2001).
• [11] Broitman E., Macdonald W., Hellgren N. et al.: Diamond and Related materials 9 (2000) 1984-1991.
• [12] Dul K., Łagosz I., Jonas S., Ptak W.: Inżynieria Materiałowa. 4(123) (2001) 296.