Zależność właściwości ochronnych powłok silanowych wytworzonych na tytanie Grade 2 i Ti6Al4V od stężenia składnika – winylotrójmetoksysilanu (VTMS)

• Autorzy: Kierat Oliwia , Dudek Agata , Adamczyk Lidia

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2020.11.2

Warianty tytułu

EN

Dependence of protective properties of silane coatings made on titanium Grade 2 and Ti6Al4V substrate on the concentration of the component – vinyltrimethoxysilane (VTMS)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszej pracy przedstawiono analizę właściwości antykorozyjnych powłok silanowych osadzonych na tytanie Grade 2 i stopie tytanu Ti6Al4V. Do nałożenia powłok składających się z winylotrójmetoksysilanu (VTMS), etanolu (EtOH) oraz kwasu octowego (AcOH) wykorzystano metodę zanurzeniową. Przeanalizowano wpływ stężenia VTMS na odporność na korozję tytanu i jego stopu. Odporność na korozję nałożonych powłok analizowano w środowisku siarczanowym (pH=2) oraz w płynie Ringera (pH≈6), za pomocą krzywych potencjodynamicznych. Analizowano morfologię powierzchni i mikrostrukturę przy wykorzystaniu skaningowego mikroskopu elektronowego oraz mikroskopu optycznego oraz sprawdzono przyczepność powłok do podłoża przy pomocy taśmy ScotchTM.

EN

This paper presents the results of anti-corrosive properties of silane coatings deposited on titanium Grade 2 and the Ti6Al4V titanium alloy. The dip method was used to apply the coatings consisting of vinyltrimethoxysilane (VTMS), ethanol (EtOH) and acetic acid (AcOH). The influence of VTMS concentration on the corrosive properties of titanium and its alloy was analyzed. The protective properties of the applied coatings were analyzed in the sulphate environment (pH = 2) and in the Ringer’s liquid (pH≈6). The corrosion resistance of the produced coatings was assessed using potentiodynamic curves. Surface morphology and microstructure were analyzed using a scanning electron microscope and an optical microscope, and the adhesion of coatings to the substrate was checked using ScotchTM tape.

Słowa kluczowe

PL

powłoki silanowe; tytan; stop tytanu; ochrona przed korozją; implanty

EN

silane coatings; titanium; titanium alloy; corrosion protection; implants

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 11
• Strony: 364--368
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kierat Oliwia

• Katedra Inżynierii Materiałowej, WIPiTM, Politechnika Częstochowska

autor

Dudek Agata

• Katedra Inżynierii Materiałowej, WIPiTM, Politechnika Częstochowska

autor

Adamczyk Lidia

• Katedra Inżynierii Materiałowej, WIPiTM, Politechnika Częstochowska

Bibliografia

• [1] Elias C. N., J. H. C. Lima, R. Valiev, M. A. Meyers. 2008. „Biomedical applications of titanium and its alloys”. JOM 60 : 46-49.
• [2] Szewczenko J., J. Marciniak, M. Kaczmarek, S. Jadacka. 2010. „Wpływ modyfikacji powierzchni stopu Ti6Al4V ELI na odporność korozyjną”. Inżynieria Biomateriałow 96-98 : 77-82.
• [3] Singh G., N. Sharma, D. Kumar, H. Hegab. 2020. „Design, development and tribological characterization of Ti-6Al-4V/hydroxyapatite composite for bio-implant applications”. Materials Chemistry and Physics 243 : 122662
• [4] Froes Francis H., Ma Qian. 2018. Titanium in Medical and Dental Applications. Woodhead Publishing.
• [5] Fojt J. et.al.. 2018. „Corrosion behaviour and cell interaction of Ti-6Al-4V alloy prepared by two techniques of 3D printing”. Materials Science and Engineering C 93 : 911-920.
• [6] Dominguez-Trujillo C. et.al.. 2018. „Sol-gel deposition of hydroxyapatite coatings on porous titanium for biomedical applications”. Surface and Coatings Technology 333 : 158-162.
• [7] Owczarek E., L. Adamczyk. 2011. „Wpływ amoniaku na własności ochronne starzonych powłok silanowych na stali nierdzewnej”. Ochrona przed Korozją 54 (7) : 464-466.
• [8] Matinlinna J. P., C. Y. K. Lung, J. K. H. Tsoi. 2018. „Silane adhesion mechanism in dental applications and surface treatments: A review”. Dental Materials 34 (1) : 13-28.
• [9] Gu X. N. et. al.. 2017. „Degradation, hemolysis and cytotoxicity of silane coatings on biodegradable magnesium alloy”. Materials Letters 193 : 166-269.
• [10] Kanoza M. 2003. „Przemiany w filmach winylotrojetoksysilanu na żelazie w obecności wody i ich wpływ na własności ochronne filmow”. Praca doktorska. Instytut Chemii Fizycznej PAN.
• [11] Lipiński T. 2017. „Roughness of 1.0721 steel after corrosion tests in 20% NaCl”. Production Engineering Archives 15 : 27-30.
• [12] Dudek A., Wrońska A., Adamczyk L. 2014. „Surface remelting of 316 L+434 L sintered steel: microstructure and corrosion resistance”. Journal of Solid State Electrochemistry 18 (11) : 2973-2981.
• [13] Lipiński T. 2016. „Corrosion Resistance of 1.4362 Steel in Boiling Nitric Acid”. Manufacturing Technology 16 (5) : 1004-1009.
• [14] Machuca L. L., Jeffrey R., Melchers R. E. 2016. „Microorganisms associated with corrosion of structural steel in diverse atmospheres”. International Biodeterioration & Biodegradation 114 : 234-243.
• [15] Plueddemann E. P. 1991. Silane Coupling Agents. Springer US.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).