Odporność korozyjna stopów tytanu w aspekcie zastosowań w medycynie

• Autorzy: Wierzchoń T.

Warianty tytułu

EN

Corrosion resistance of titanium alloys intended for medical applications

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Tytan i jego stopy znajdują coraz szersze zastosowanie w medycynie. Ich właściwości takie jak: odporność na korozję biologiczną, biozgodność, aktywność biologiczną, topogra. ę powierzchni, odporność na zużycie przez tarcie można kształtować metodami inżynierii powierzchni. W artykule przedstawiono wyniki badań mikrostruktury, składu fazowego, topogra. i powierzchni, odporności na zużycie przez tarcie oraz odporności korozyjnej warstw powierzchniowych na stopach tytanu Ti6Al4V i Ti1Al1Mn wytworzonych w procesie azotowania jarzeniowego i tzw. metodą hybrydową, łączącą proces chemicznego bezprądowego osadzania powłok niklowo-fosforowych (do 12% P) z obróbką jarzeniową. Omówiono również wyniki badań biozgodności i odporności na korozję w warunkach biologicznych in vitro w kontakcie z . broblastami ludzkimi. Uzyskane wyniki wskazują, że warstwy typu TiN + Ti2N + áTi(N) - uzyskane w wyniku azotowania oraz Ti3P + (Ti-Ni) - uzyskane w procesie hybrydowym mają charakter dyfuzyjny i charakteryzują się dobrą odpornością korozyjną, odpornością na zużycie przez tarcie, biozgodnością, a także przeciwdziałają przechodzeniu składników stopów tytanu do otaczającego środowiska ustrojowego.

EN

Titanium and its alloys have increasingly been used in medicine. Their properties, such as the resistance to biological corrosion, biocompatibility, bioactivity, resistance to frictional wear, and surface topography can easily be modi. ed using surface engineering methods. The paper presents the results of examinations of the microstructure, phase composition, surface topography, frictional wear resistance and corrosion resistance of the surface layers formed on Ti6Al4V and Ti1Al1Mn titanium alloys by glow discharge assisted nitriding and by the so-called hybrid method which combines electroless chemical deposition of nickel-phosphorus coating (up to 12%P) with a glow discharge assisted treatment. The biocompatibility of these layers and their corrosion resistance in contact with human . broblasts under in vitro biological conditions were also examined. The results show that both the TiN+Ti2N+áTi(N) type layers produced by nitriding, and the Ti3P+(Ti-Ni) layers produced by the hybrid technique have a diffusional character, show a good resistance to corrosion and frictional wear, are biocompatible and prevent the constituents of the titanium alloys from passing into the biological environment.

Słowa kluczowe

PL

stopy tytanu; warstwa powierzchniowa; odporność korozyjna; biozgodność; tarcie

EN

titanium; surface layer; corrosion resistance; corrosion; biocompatibility

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2005
• Tom: nr 11
• Strony: 354--357
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz. il.

Twórcy

autor

Wierzchoń T.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej 02-507 Warszawa, ul. Wołoska 141 tel. : [phone],

Bibliografia

• 1. Brunette D.M., Tengvall P., Textor M., Thomsen P. „Titanium in Medicine”, Springer-Verlag, Heidelberg, New York, 2001.
• 2. Ellingsen J.E., Lyngstadaas S.P. „Bio-implant Interface”, CRC Press, Boca Raton, London, 2003.
• 3. Marciniak J. „Biomateriały”, Wydawnictwa Politechniki Śląskiej, 2002.
• 4. Wierzchoń T., Czarnowska E., Krupa D. „Inżynieria powierzchni w wytwarzaniu biomateriałów tytanowych”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2004.
• 5. Williams D.F., J. Bone Joint Surg. 76, 3 (1994) 348.
• 6. Czarnowska E., Wierzchoń T. et. al, J. Mater. Sci. Mat. in Med. 11 (2000) 73.
• 7. Jacobs J.J., Skipor A.K. et al, J. Bone Joint Surg. 73A (1991) 1475.
• 8. Lalor P.A., Revell T., Clin. Materials 12 (1993) 555.
• 9. Haynes D.R. Rogers S.D. et al., J. Bone Joint Surg. (Am) 75A (1993) 825.
• 10. Shinto Y., Uchida A. et al., J. Bone Joint Surg. (Br) 75B (1993) 266.
• 11. Okazaki Y, Ito Y., Adv. Eng. Mat. vol. 2, 5 (2000) 278.
• 12. Lausmaa J., Ask M. et al., in „Biomaterials and Biomedical Devices” vol. 110 Ed. Giammare J.S. and Hanker B.L., Pittsburgh, USA (1989) 647.
• 13. Wierzchoń T., Czarnowska E., Sikorska E., 15th Inter. Symp. on Plasma Chemistry, Orleans, France, vol. 5 (2001) 2001.
• 14. Sikorska-Matysiak E., Kamiński J., Wierzchoń T., Ochrona przed Korozją, 11s/A (2004) 207.
• 15. Czarnowska E., Sowińska A et. al., Materials Science Forum, vol. 475-479 (2005) 2415.
• 16. Zajączkowska A., Sowińska A. et al., Inżynieria Biomateriałów, 38-43 (2004) 139- 141.