Efekty utleniania tytanu po różnych metodach modyfikacji powierzchni

• Autorzy: Jasiński J. , Lubas M. , Jasiński J. , Wieczorek P.

Warianty tytułu

EN

Titanium oxidation effects after various surface modification methods

• Języki publikacji: PL EN

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 w temperaturze 610°C i czasie 6, 8 i 12 godzin. Do badań topografii powierzchni oraz analizy adhezji zastosowano metodę AFM i scratch test, natomiast strukturę i zmiany składu fazowego badano z zastosowaniem metody SEM-EDS i XRD. Badania topografii powierzchni tytanu Grade 2 przed procesem utleniania potwierdziły, że przeprowadzona aktywacja powierzchni z wykorzystaniem medium piaskującego w postaci Al2O3 korzystnie wpływa na zwiększenie chropowatości oraz poprawę stanu powierzchni tytanu po procesie utleniania szczególnie w czasie 8 godzin. 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 właściwości 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 influence of surface activating on the properties of the surface layer after the oxidation process in a Al2O3 fluidized bed, at 610°C and for 6, 8 and 12 hours. AFM and scratch test methods were used for surface topography and layer adhesion analysis, while SEM-EDX and XRD methods were used to examine the microstructure and changes in phase composition. Studies of Grade 2 titanium surface topography before oxidation confirmed that the surface activation carried out using the Al2O3 blasting medium increases the roughness and improves the state of titanium surface after oxidation, especially after 8 h. The results also showed that using of a fluidized bed for titanium oxidation allows to obtain uniform oxide layers for biomedical applications.

Słowa kluczowe

PL

obróbka powierzchniowa (szlifowanie i polerowanie); utlenianie tytanu; złoże fluidalne; chropowatość powierzchni

EN

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

• Wydawca: Polish Society for Biomaterials in Cracow
• Czasopismo: Engineering of Biomaterials
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 16, no. 120
• Strony: 41--47
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Jasiński J.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Materiałowej, al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

autor

Lubas M.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Materiałowej, al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

autor

Jasiński J.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Materiałowej, al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

autor

Wieczorek P.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Materiałowej, al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

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] Cacciafesta P., Hallam K.R., Watkinson A.C., Allen G.C., Miles M.J., Jandt K.D.: Visualisation of human plasma fibrinogen absorbed on titanium implant surfaces with different roughness. Surf. Sci 491 (2001) 405-420.
• [3] Anselme K., Linez P., Bigerelle M., Le Maguer D., Le Maguer A., Hardouin P., Hildebrand H.F., Iost A., Leroy J.M.: The relative influence of the topography and chemistry TiAl64V surfaces on osteoblasitc cell behavior. Biomaterials 21 (2000) 1567-157.
• [4] Lopez M.F., Gutierrez A., Jimenez J.A.: In vitro corrosion behavior of Ti alloys without V for biomedical applications. Electrochim. Acta 47 (2002) 1359-1364.
• [5] Zappa-Gałkowska J., Cieślik T.: Od obsydianu do tytanu, czyli historia wszczepów śródkostnych - na podstawie piśmiennictwa. Czas. Stomatolog. 61 (2008) 366-372.
• [6] Davies J.E.: Mechanisms od endosseous integration, Int. J. Prothodont 11, 5 (1998) 391-401.
• [7] 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.
• [8] Chauvy P.F., Madore C., Landolt D.: Variable length scale analysis of surface topography: characterization of titanium surfaces for biomedical applications. Surface and Coatings Technology 110 (1998) 48-56.
• [9] Jasiński J., Podsiad P., Szymańska S., Jeziorski L.: Warstwa wierzchnia tytanu GRADE 2 po utlenianiu w złożu fluidalnym. Inżynieria Powierzchni 2 (2011) 49-52.
• [10] Jasiński J., Podsiad P., Szymańska S., Lubas M.: Właściwości tytanu po utlenianiu w złożu fluidalnym. Inżynieria Materiałowa 4, 182 (2011) 446-449.

Uwagi

PL

Praca naukowa sfinansowana z środków budżetowych na naukę w latach 2010-2013 jako projekt badawczy N N507 231240 i N N507 472837.