Wpływ metody trawienia i spiekania na właściwości mechaniczne powłok z nanorurek węglowych osadzonych elektroforetycznie na podłożu Ti13Nb13Zr

• Autorzy: Rogala-Wielgus Dorota , Majkowska-Marzec Beata

Warianty tytułu

EN

The influence of etching and sintering on mechanical properties of carbon nanotube’s coatings deposited on a Ti13Nb13Zr substrate

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Do eksperymentu użyto stopu tytanu Ti13Zr13Nb, który ze względu na swój skład chemiczny i właściwości mechaniczne stanowi doskonały materiał do zastosowań w inżynierii medycznej. Celem pracy była ocena wpływu przygotowania podłoża (rodzaj zastosowanego odczynnika trawiącego) oraz obróbki końcowej (proces spiekania) powłok z wielościennych nanorurek węglowych na ich właściwości mechaniczne (nanotwardość, moduł Younga). Do wytworzenia powłoki węglowej wykorzystano metodę osadzania elektroforetycznego (EDP). Porównano działanie dwóch odczynników trawiących: 5% roztworu kwasu fluorowodorowego i 25% roztworu kwasu azotowego (V). Właściwości mechaniczne zmierzono za pomocą nanoindentera, a mikrostrukturę powierzchni badano z użyciem skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). Zarówno rodzaj odczynnika trawiącego, jak i zastosowanie obróbki spiekaniem wpływa na mikrostrukturę powierzchni oraz właściwości otrzymanych powłok z nanorurek węglowych.

EN

The titanium alloy Ti13Zr13Nb was used as a substrate, because of its chemical composition and good mechanical properties in application of tissue engineering. The aim of the work was the assessment of the influence of a substrate preparation (a kind of etching agent) and a final treatment (a sintering process) of multi-walled carbon nanotube’s coating for mechanical properties (nanohardness, Young modulus). Electrophoretic deposition (EDP) method was used to prepare carbon coating. The effect of two etching agents: 5% hydrofluoric acid solution, 25% nitric acid solution was compared. Mechanical properties were checked with nanoindenter and surface microstructure with scanning electron microscope (SEM). Both, the kind of etching agent and sintering process carried out affects surface microstructure, and properties of achieved carbon nanotubes coatings.

Słowa kluczowe

PL

powłoka; nanorurki węglowe; osadzanie elektroforetyczne

EN

coating; carbon nanotube; electrophoretic deposition

• Wydawca: Indygo Zahir Media
• Czasopismo: Inżynier i Fizyk Medyczny
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 8, nr 5
• Strony: 417--420
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rogala-Wielgus Dorota

• Politechnika Gdańska, Wydział Mechaniczny, Katedra Inżynierii Materiałowej i Spajania, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, tel. [phone]

autor

Majkowska-Marzec Beata

• Politechnika Gdańska, Wydział Mechaniczny, Katedra Inżynierii Materiałowej i Spajania, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

Bibliografia

• 1. M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, P. Avouris: Carbon Nanotubes: Synthesis, Structure, Properties, and Applications, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2001.
• 2. L. Xiaoming, X. Liu, J. Huang, Y. Fan, F.-Z. Cui: Biomedical investigation of CNT based coatings, Surface & Coatings Technology, 206, 2011, 759-766.
• 3. M. Bartmański, A. Berk, A. Wójcik: The Determinants of Morphology and Properties of the Nanohydroxyapatite Coating Deposited on the Ti13Zr13Nb Alloy by Electrophoretic Technique, Advances in Materials Science, 16(3), 2016, 49.
• 4. A.R. Boccaccini, S. Keim, R. Ma, Y. Li, I. Zhitomirsky: Electrophoretic deposition of biomaterials, 7J. R. Soc.Interfacehttp://doi.org/10.1098/rsif.2010.0156.focus, 2010.
• 5. D. Hea, S. Zhenga, J. Pub, G. Zhangb, L. Hub: Improving tribological properties of titanium alloys by combining laser surface texturing and diamond-like carbon film, Tribology International, 82, 2015, 20-27.
• 6. Y. Peng, Y. Hu, H. Wang: Fabrication of carbon nanotube field emission film by electrophoresis deposition and sintering, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 329(3), 2008, 161-164.
• 7. D. Lahiri, S. Ghosh, A. Agarwal: Carbon nanotube reinforced hydroxyapatite composite for orthopedic application: A review, Materials Science and Engineering, 32, 2012, 1727-1758.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).