Warunki syntezy warstw węglowych na gwoździach śródszpikowych ze stali AISI 316L

• Autorzy: Grabarczyk J.

Warianty tytułu

EN

Deposition parameters of carbon layers onto AISI 316L intramedulary nails

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Stal austenityczna AISI316L jest już od wielu lat jednym z najpopularniejszych materiałów wykorzystywanych w ortopedii. Materiał ten jednak nie jest wolny od wad, zwłaszcza związanych z zawartością alergennych składników stopowych w postaci chromu i niklu, powodujących u osób z nadwrażliwością poważne komplikacje występujące podczas procesu leczenia. Występuje również realne ryzyko zachodzenia zjawisk korozyjnych. Metodą ograniczenia niekorzystnego oddziaływania metalu na organizm może być wytworzenie na powierzchni implantu warstwy węglowej o odpowiednich właściwościach mechanicznych, elektrochemicznych i jednocześnie stanowiącej zaporę dyfuzyjną dla toksycznych jonów metali. W publikacji przedstawiony został sposób przeprowadzenia procesu optymalizacji technologii wytwarzania warstw węglowych na powierzchni implantów medycznych z wykorzystaniem metody plazmy wysokiej częstotliwości (RF PACVD). Problem wytwarzania warstwy węglowej pokazany został w aspekcie poszukiwania parametrów syntezy warstwy, powodujących powstanie optymalnego układu właściwości warstwy i podłoża, w aspekcie podwyższenia cech mechanicznych i korozyjnych modyfikowanego układu. Znalazło to zastosowanie w procesie wdrożenia gwoździ śródszpikowych z warstwą nanokrystalicznego węgla, spełniających wymogi stawiane wszczepom ortopedycznym.

EN

Since many years carbon layers have been one of the most popular materiale used in orthopedics. However that material in not free of drawbacks, especially connected with allergic alloying components such as chromium and nickel. Those additions can be the reason of serious complications which can occur during the therapy as well as the real risk of corrosion processes. As the method of reduction of the unfavourable effect of the metal onto organism can be deposition of carbon layer with proper mechanical and electrochemical properties which will also act as the diffusion barrier for the toxic metal ions. In the paper is presented the idea of optimization of the technology of carbon layers synthesis onto medical implants surface using radio frequency plasma deposition method (RFPACVD). The problem of carbon layers deposition is presented in aspect of research of the synthesis parameters which will assure the optimal properties of layer and substrate arrangement in order to improve the mechanical and corrosion features of modified configuration. It found the application in employment process of intramedulary nails with nanocrystalline carbon layer which fulfill the demands set to orthopedic implants.

Słowa kluczowe

PL

warstwy węglowe; implanty medyczne; biomateriały

EN

carbon coatings; medical implants; biomaterials

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 31, nr 4
• Strony: 981--983
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Grabarczyk J.

• Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Łódzka,

Bibliografia

• [1] Marciniak J.: Biomateriały w chirurgii kostnej. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej (1992).
• [2] Hoeppner D. W., Chandrase-Karan V.: Fretting in orthopedic implants: a review. Wear 173 (1994) 189-197.
• [3] Tavares S. S. M., Mainier F. B., Zimmerman F., Freitas R., Ajus C. M. I.: Characterization of prematurely failed stainless steel orthopedic implants. Engineering Failure Analysis 17 (5) (2010) 1246-1253.
• [4] Akazawa T., Mianami S., Takahashi K., Kotani T.,Hanawa T.: Corrosion of spinal implants retrieved from patients with scoliosis. J Orthop Sci 10 (2005) 200-205.
• [5] Świerczyńska-Machura D., Kieć-Świerczyńska M., Kręcisz B., Pałczyński C.: Alergia na składowe implantów. Astma Alergia Immunologia 9 (3) (2004) 128-132.
• [6] Mitura S., Mitura A., Niedzielski P., Couvrat P.: Nanocrystalline diamond coatings, Chaos, Solitons & Fractals 10 (12) (1999) 2165-2176.
• [7] Mitura S., Niedzielski P. et. al.: Influence of carbon coatings origin on the properties important for biomedical application. Diamond & Related Materials 5 (10) (1996) 1185-1188.
• [8] Mitura K., Niedzielski P., Bartosz G., Moll J., Walkowiak B. et. al.: Interactions between carbon coatings and tissue. Surface & Coatings Technology 201 (6) (2006) 2117-2123.
• [9] Katalog produktów firmy PPHU MEDGAL – Białystok.