Titanium-silica nanocomposites: preparation and characterization

• Autorzy: Niespodziana K. , Jurczyk K. , Jurczyk M.

Warianty tytułu

PL

Otrzymywanie i własności nanomateriałów kompozytowych typu tytan-krzemionka

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this investigation Ti-SiC>2 (3, 10 vol%) nanocomposites were produced by the combination of mechanical alloying (MA) and powder metallurgical process. The resulting microstructures were characterized using X-ray difFraction, scanning eleclron microscope with energy dispersive X-ray spectrometry and transmission electron microscopy. The properties of the nanocomposites were investigated by mechanical, corrosion and biocompatibility studies. The experimental results show, that Ti-SiOi nanocomposites have good corrosion resistance and biocompatibility in comparison with microcryslalline titanium. Vickers' microhardness of Ti-10 vol% Si02 nanocomposites is 650 HV0.2 (pure Ti metal - 225 HV0.2). In conclusion, titanium - ceramics nanocomposite are suitable for hard tissue replacement from the point of view of both mechanical and corrosion properties.

PL

Celem niniejszej pracy było wytworzenie nanokompozytowych biomateriałów typu Ti-SiC>2 (3, 10% wag.) metodą mechanicznej syntezy i metalurgii proszków. Mikrostruktura wytworzonych kompozytów była badana przy użyciu dyfrakcji promieni rentgenowskich, skaningowego mikroskopu elektronowego z mikroanalizatorem rentgenowskim i transmisyjnego mikroskopu elektronowego. Zbadano również własności mechaniczne, odporność korozyjną i biokompatybilność otrzymanych kompozytów. Z przeprowadzonych badań wynika, że nanokompozyty typu Ti-SiOi posiadają lepsze własności mechaniczne (mikrotwardość Vickersa dla Ti-10% Si02 wynosi 650 HV0.2 a dla tytanu 225 HV0.2), wyższą odporność korozyjną i biozgodność w porównaniu do mikrokrystalicznego tytanu. Z tego względu, nanokompozyty tytanowo - ceramiczne mogą stać się perspektywicznymi biomateriałami do zastosowań na implanty medyczne.

Słowa kluczowe

EN

nanocomposites; titanium; silica; mechanical alloying

PL

nanomateriał; tytan; krzemionka; synteza mechaniczna

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 53, iss. 3
• Strony: 875--880
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz. rys.

Twórcy

autor

Niespodziana K.

autor

Jurczyk K.

autor

Jurczyk M.

• INSTITUTE OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING, POZNAŃ UNVERSITY OF TECHNOLOGY, 60-695 POZNAŃ, 5 M. SKŁODOWSKIEJ-CURIE SQ. POLAND

Bibliografia

• [1] H. Gleiter, Progress in Materials Science 33, 223 (1990).
• [2] H. N. Liu, T. J. Webster, Biomaterials 28, 354 (2007).
• [3] P. A. Ramires, A. Romito, F. Cosentino, E. Milella, Biomaterials 22, 1467 (2001).
• [4] C. Q. Ning, Y. Zhou, Biomaterials, 23,2909 (2002).
• [5] E. S. Thian, N. H. Loh, K. A. Khor, S. B. Tor, Biomaterials 23, 2927 (2002).
• [6] Y. Mu, T. Kobayashi, M. Sumita, A. Yamamotoj. Hanawa, J. Biomed. Mater. Res. 49, 283 (2000).
• [7] M. Browne, P. J. Gregson, Biomaterials 21, 385 (2000).
• [8] X. Liu, P. K. Chu, Ch. Din g, Mater. Sci. Eng. 47, 49 (2004). 235 (1997).
• [9] F. Takeshita, Y. Ayukawa, S. Iyama, K. Murai, T. Suetsugu, J. Biomed. Mater.Res. 37,235 (1997)
• [10] M. Long, H. J. Rack, Biomaterials 19, 1621(1998).
• [11] M. A. Khan, R L. Williams, D. F. Williams, Biomaterials 20, 765 (1999).
• [12] K. Niespodziana, K. Jurczyk, M. Jurczyk, Reviews on Advanced Materials Science (2008) - in press.
• [13] F. Brossa, A. Cigada, R. Chiesa, L. Paracchini, C. Consonni, J. Mater. Sci. Mater. Med. 5, 855 (1994).
• [14] C. Y. Yang, B. C. Wang. E. Chang, J. D. Wu, J. Mater. Sci. Mater. Med. 6, 258 (1995).
• [15] A. Yamamoto, Y. Kohyama, D. Kuroda, T. Hanawa, Mat. Science & Eng. C 24, 737 (2004).
• [16] M. Jurczyk, K. Smardz, W. Rajewski, L. Smardz, Mater. Sci. Eng. A 303, 70 (2001).
• [17] J. R. Woodard, A. J. Hilldore, S. K. Lan, C. J. Park, A. W. Morgan, J. A. C. Eurell, S. G. Clark, M. B. Wheeler, R. D. Jamison, A. J. Wagoner Johnson, Biomaterials 28, 45 (2007).