Aktywowanie warstwy wierzchniej Ti Grade 2 w procesach utleniania

• Autorzy: Jasiński J. , Lubas M. , Jasiński J. , Podsiad P. , Gawroński J. , Jeziorski L.

Warianty tytułu

EN

Ti Grade 2 surface layer activation in oxidation processes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono analizę topografii powierzchni tytanu Grade 2 po obróbce mechanicznej (szlifowanie i piaskowanie) oraz wpływ aktywacji powierzchni na właściwości warstwy po procesie utleniania w złożu fiuidalnym AI2O3, W temperaturze 610°C przez 12 godzin. Proces przeprowadzono dla trzech serii próbek: seria 1 - próbka szlifowana na papierze o gradacji S1000, seria 2 - próbka piaskowana Al2O3 o uziarnieniu 110 um, seria 3 - próbka piaskowana mieszaniną Al2O3/NaAl-Si3O8/TiO2/ZrO2 o uziarnieniu 110 um AI2O3 i <63 um pozostałe media. Próbki zarówno przed, jak i po procesie obróbki mechanicznej i cieplnej były odtłuszczone, czyszczone w myjce ultradźwiękowej w roztworze aceton + alkohol etylowy + woda przez 10 minut. Do badań topografii powierzchni zastosowano metodę AFM, natomiast zmiany składu fazowego badano z zastosowaniem metody XRD oraz mikroskopii elektronowej skaningowej SEM/EDS. Badania topografii powierzchni tytanu Grade 2 przed procesem utleniania potwierdziły, że przeprowadzona aktywacja powierzchni z wykorzystaniem medium piaskujące- go w postaci Al2O3 oraz mieszaniny Al2O3/NaAl-Si3O8/TiO2/ZrO2 korzystnie wpływa na zwiększenie chropowatości oraz poprawę stanu powierzchni tytanu po procesie utleniania szczególnie dla wariantu 3. Stwierdzono również, że zastosowanie złoża fluidalnego do procesów utleniania tytanu pozwala na otrzymanie jednorodnych powłok tlenkowych o dobrej adhezji z podłożem, a tym samym poprawę powierzchni tytanu w aspekcie zastosowań biomedycznych.

EN

The paper presents an analysis of titanium Grade 2 surface topography after surface treatment (grinding and sandblasting) and the infiuence of surface activating on the properties of the surface layer after the oxidation process in a Al203, fiuidized bed, at the temperature of 610°C/12 hours. AFM method was used for surface topography analysis and XRD, SEM/EDS methods was used to examine the changes in phase composition. Studies of Grade 2 titanium surface topography before oxidation confirmed that the surface activation carried out using the blasting medium in the form of Al2O3 and Al2O3/NaAl-Si3O8/TiO2/ZrO2 compound enhances increasing the roughness and improving the state of titanium surface after oxidation, especially for samples Al2O3/NaAl-Si3O8/TiO2/ZrO2 sandblasting mixture. It may also be stated that the use of a fiuidized bed for titanium oxidation processes allows to obtain uniform oxide layers with good adhesion to the substrate, thereby improving titanium surface in terms of biomedical application.

Słowa kluczowe

PL

obróbka powierzchniowa (szlifowanie, piaskowanie); utlenienie tytanu; złoże fluidalne; chropowatość powierzchni

EN

surface treatment (grinding and sandblasting); titanium oxidation; fluidized bed; surface roughness

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 34, nr 5
• Strony: 455--458
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jasiński J.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Częstochowska

autor

Lubas M.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Częstochowska

autor

Jasiński J.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Częstochowska

autor

Podsiad P.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Częstochowska

autor

Gawroński J.

• Katedra Technologii Materiałów i Systemów Produkcji, Wydział Mechaniczny, Politechnika Łódzka

autor

Jeziorski L.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Częstochowska

Bibliografia

• [1] Paduch D. A., Niedzielski J.: Materiały biomedyczne. Część I: Pojęcie filmu biologicznego (biofilmu) i fizykochemiczne podstawy przyczepności substancji organicznych do biomateriałów. Chirurgia Polska 7 (3) (2005) 180÷ 191.
• [2] Okazaki Y., Rao S., lto Y., Tateishi T.: Corrosion resistance, mechanical properties, corrosion fatigue strength and cyto-compability of new Ti alloys without Al and V. Biomaterials 19 (1998) 1197÷1215.
• [3] Lopez M. F., Gutierrez A., J Imenez J. A.: 111 vitro corrosion behaviour of Ti alloys without V for biomedical applications. Electrochim. Acta 47 (2002) 1359÷1364.
• [4] Raszewski Z.: Materiały do licowania koron i mostów. Nowoczesny Technik Dentystyczny 3 (2006) 9.
• [5] Atsü S. Berksan S.: Bond strenght of three porcelains to two forms of titanium Rusing two friting atmospheres. The Journal of Prosthetic Dentistiy 5 (2000) 24÷29.
• [6] Grajek A., Lubas M., Kotarski T., Wieczorek P., .Jasiński J.: Stan powierzchni i jakość połączenia metal-ceramika po piaskowaniu wstępnym. Inżynieria Materiałowa 29 (2008) 1082÷10S5
• [7] Praca zbiorowa (teksty wybrane) pod redakcją M. Chuchla: Sztuka i rzemiosło. Wydawnictwo Elamed, Katowice (2007).
• [8] Bathomarco R. V., Solorzano G., Elias C. N., Prioli R.: Atomic force microscopy analysis of different surface treatment of Ti dental implant surfaces. Applied Surface Science 233 (2004) 29÷34.
• [9] Hajduga M., Albiycht A.: Analiza połączenia warstwy porcelany z podbudową metalową. Technik Dentystyczny 3 (2006) 150÷157.
• [10] Jasiński J., Podsiad P., Szymańska S., Jeziorski L.: Warstwa wierzchnia tytanu Grade 2 po utlenianiu w złożu fluidalnym. Inżynieria Powierzchni 2 (2011) 49÷52.
• [11] Jasiński J., Rajchel B., Lubas M., Jasiński J. J., Kucharska B., Podsiad P.: Investigation of TiO, thin coatings for medical applications by X-ray diffraction and Raman microspectroscopy. Solid State Phenomena 203-204 (2013) 165÷168.