Corrosion resistance of composites Ti–6Al–4V/Al2O3 obtained by spark plasma sintering

• Autorzy: Dudek A. , Adamczyk L. , Lisiecka B. , Janik M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2016.7.3

Warianty tytułu

PL

Odporność korozyjna kompozytów Ti–6Al–4V/Al2O3 otrzymanych metodą SPS

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Attempts to develop materials for manufacturing of medical implants which combine biocompatibility, porosity and certain strength parameters involve substantial difficulties. One of the most recent materials are metallic-ceramic composites that show strength parameters connected with high bioactivity of various materials. This paper presents an analysis of the structure and corrosion resistance of new composites of Ti–6Al–4V with various additions of ceramics (Al2O3).

PL

Próby opracowania materiałów do produkcji implantów medycznych, które łączą parametry biozgodności, porowatość oraz odpowiednie parametry wytrzymałościowe zwiazane są z poważnymi trudnościami. Jedną z najnowszych propozycji materiałowych są kompozyty metaliczno-ceramiczne łączące własności wytrzymałościowe wraz z wysoką bioaktywnością różnego typu materiałów. W niniejszym artykule zaprezentowano analizę struktury oraz odporności korozyjnej nowych kompozytów Ti6Al4V z różnym dodatkiem ceramiki (Al2O3).

Słowa kluczowe

EN

metallic-ceramic composites; SPS; medical implants

PL

kompozyty metaliczno-ceramiczne; SPS; implanty medyczne

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 7
• Strony: 244--247
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Dudek A.

• Institute for Material Engineering, Faculty of Processing Engineering and Applied Physics, Czestochowa University of Technology

autor

Adamczyk L.

• Department of Chemistry, Faculty of Processing Engineering and Applied Physics, Czestochowa University of Technology

autor

Lisiecka B.

• Institute of Information Management Systems, Faculty of Management, Czestochowa University of Technology

autor

Janik M.

• Institute of Information Management Systems, Faculty of Management, Czestochowa University of Technology

Bibliografia

• [1] Anawati, Hiroaki Tanigawa, Hidetaka Asoh, Takuya Ohno, Masahiro Kubota, Sachiko Ono. 2013. ”Electrochemical corrosion and bioactivity of titanium–hydroxyapatite composites prepared by spark plasma sintering”. Corrosion Science 70 : 212–220.
• [2] Azevedo C.R.F.. 2004. ”Failure analysis of a commercially pure titanium plate for osteosynthesis”. Engineering Failure Analysis 10 : 153–164.
• [3] Bożek Piotr, Mariusz Walczak, Mirosław Szala. 2014. Wybrane właściwości modyfikowanych powierzchni tytanu. Theoretical and application issues in materials science engineering. Lublin: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej.
• [4] Bylica Andrzej, Jan Sieniawski. 1985. Tytan i jego stopy. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe.
• [5] Choubej A., R. Balasubramaniam, B. Basu. 2004. „Effect of replacement of V by Nb and Fe on the electrochemical and corrosion behavior of Ti –6Al–4V in simulated physiological environment”. Journal of Alloys and Compounds 381 : 288–294.
• [6] Dudek Agata. 2009. ”Surface properties in titanium with hydroxyapatite coatings”. Optica Applicata 39 (4) : 825–831.
• [7] Dudek Agata, Magdalena Klimas. 2015. ”Composites based on titanium alloy Ti–6Al–4V with an addition of inert ceramics and bioactive ceramics for medical applications fabricated by spark plasma sintering (SPS method)”. Mat.-wiss. u. Werkstofftech 46 (3) : 237–247.
• [8] Eisenbarth E., D. Velten, M. Muller, R. Thull, J. Breme. 2004. „Biocompatibility of β–stabilizing elements of titanium alloys”. Biomaterials 25 : 5705–5713.
• [9] Feeney J.A., M.J. Blackburn. 1971. ”The theory of stress corrosion cracking in alloys”. NATO : 355–398.
• [10] Garbiec Dariusz, Filip Heyduk, Tomasz Wiśniewski. 2012. „The influence of sintering temperature on the density, microstructure and strength properties of the Ti-6Al-4V alloy produced using the spark plasma sintering method (SPS)”. Obróbka Plastyczna Metali 23 (4) : 265–275.
• [11] Gleń Justyna, Krzysztof Pałka. 2014. Adhezja powłok biopolimerowych do powierzchni tytanu. Theoretical and application issues in materials science engineering. Lublin: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej.
• [12] Kieffer R., F. Binden, H. Bach. 1986. ”Beitrag zum physikalischen und korrosionschemischen Verhalten von IVa-Metallegierungen”. Werkstoffe und Korrosion 19 : 114–120.
• [13] Marciniak Jan. 2002. Biomateriały. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej.
• [14] Nava-Dino C.G., C. López-Meléndez, R.G. Bautista-Margulis, M.A. Neri-Flores, J.G. Chacón-Nava, S.D. de la Torre, J.G. Gonzalez-Rodriguez, A. Martínez-Villafañe. 2012. ”Corrosion Behavior of Ti-6Al-4V Alloys”. International Journal of Elecrochemical Science 7: 2389–2402.
• [15] Oczoś Kazimierz. 2008 „Kształtowanie ubytkowe tytanu i jego stopów w przemyśle lotniczym i technice medycznej”. Mechanik 8-9: 639-656.
• [16] Quan Yujie, Faming Zhang, Henrike Rebl, Barbara Nebe, Olaf Keẞler, Eberhard Burkel. 2013. ”Ti6Al4V foams fabricated by spark plasma sintering with post-heat treatment”. Materials Science and Engineering A 565 : 118–125.
• [17] Sáenz de Viteri Virginia, Elena Fuentes. 2013. ”Titanium and Titanium Alloys as Biomaterials”. InTech 5 : 155–181.
• [18] Variola Fabio, Ji-Hyun Yi, Ludovic Richert, James D. Wuest, Federico Rosei, Antonio Nanci. 2008. ”Tailoring the surface properties of Ti6Al4V by controlled chemical oxidation”. Biomaterials 29: 1285–1298.
• [19] Vieira A.C., A.R. Ribeiro, L.A. Rocha, J.P. Celis. 2006. ”Influence of pH and corrosion on the tribocorrosion of titanium in artificial saliva”. Wear 261 : 994–1001.
• [20] Wang Kathy. 1996. ”The use of titanium for medical application in the USA”. Materials Science and Engineering A 213 : 134-137.
• [21] Wierzchoń Tadeusz, Elżbieta Czarnowska, Danuta Krupa. 2004. Inżynieria powierzchni w wytwarzaniu biomateriałów tytanowych. Warsaw: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej.
• [22] Zhao C., X. Zhang, P. Cao. 2011. ”Mechanical and electrochemical characterization of Ti-12Mo-5Zr alloy for biomedical application”. Journal of Alloys and Compounds 509 (32) : 8235–8238.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.