Modyfikacja powierzchni tytanu powłoką diamentopodobną

• Autorzy: Biel-Gołaska M. , Kalemba I. , Radzikowska J. , Warmuzek M. , Rajchel B. , Rakowski W.

Warianty tytułu

EN

Modification of the titanium surface with a diamond-like carbon coating

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł dotyczy uszlachetniania powierzchni tytanu powłoką diamentopodobną w celu zwiększenia jego biotolerancji w organizmie ludzkim. Na powierzchni próbek z tytanu wytworzono ochronną warstwę diamentopodobną, stosując metodę implantacji jonowej. Dokonano oceny jej własności mechanicznych oraz adhezji do podłoża metalowego. Scharakteryzowano własności użytkowe implantów metalowych oraz stawiane im wymagania. Omówiono metodę jonową IBAD formowania powłok węglowych na materiałach metalowych, jak również metodykę badań wytrzymałości, mikrotwardości, szczelności i adhezji powłok do podłoża metalowego. Przedstawiono wyniki badań mechanicznych i adhezji do podłoża oraz zamieszczono sugestie odnośnie kierunków dalszych badań.

EN

Modification of the surface of titanium alloy biomaterial with the diamond-like carbon coating (DLC) in order to increase its biocompability in the human organism, its hardness and wear resistance were analyzed. The diamond-like carbon coatings were formed on the titanium specimens, then their adhesion to the metal substrate was evaluated. Ion Beam Assisted Deposition method was used for improving the titanium surface. The mechanical properties of the coating and substrate and adhesion to the base metal were evaluated. Morphology of titanium and the diamond-like carbon films were examined under the Light and Scanning Microscope. The microscopic examinations revealed satisfying structural homogeneity on the coated surface. The results of microstructural and mechanical tests as well as of those concerning the adhesion to the base are given. The utilization properties of metal implants and the requirements which are imposed onto them were characteristed.

Słowa kluczowe

PL

implanty metalowe; tytan; powłoka diamentopodobna; implantacja jonów; adhezja; mikrostruktura; właściwości mechaniczne

EN

metal implants; titanium; diamond-like carbon coating

• Wydawca: Polskie Stowarzyszenie Biomateriałów
• Czasopismo: Inżynieria Biomateriałów
• Rocznik: 2006
• Tom: R. 9, nr 56-57
• Strony: 1--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tekst pol.-ang.

Twórcy

autor

Biel-Gołaska M.

• Instytut Odlewnictwa, Kraków

autor

Kalemba I.

• AGH, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Kraków

autor

Radzikowska J.

• Instytut Odlewnictwa, Kraków

autor

Warmuzek M.

• Instytut Odlewnictwa, Kraków

autor

Rajchel B.

• Instytut Fizyki Jądrowej PAN, Kraków

autor

Rakowski W.

• AGH, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Kraków

Bibliografia

• [1] John Enderle i in.. Introduction to Biomedical Engineering. Elsevier Biomaterials Science, Rok 2005
• [2] Buddy D. Ratner i in.. Elsevier Biomaterials Science. An introduction to Materials in Medicine. Rok 2003.
• [3] Biel Gołaska M., Żuczek R., Warmuzek M.: Dobór materiału oraz warstwy powierzchniowej na implanty metalowe. Praca naukowo-badawcza Instytutu Odlewnictwa z1-2066/00. Kraków 2003.
• [4] Shi, Biomaterials and Tissue Engineering. Rok 2004, Wydawnictwo Springer.
• [5] Kuś H.: Problemy biocybernetyki i inżynierii biomedycznej. Tom IV Biomateriały. Wyd. Komunikacji i Łączności, Warszawa 1990.
• [6] Marciniak J.: Biomateriały. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2002.
• [7] Będziński R.: Biomechanika inżynierska. Zagadnienia wybrane. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej. Wrocław 1997.
• [8] Mitura S., Bąkowski K., Bogusławski G. i in.: Nanokrystaliczny diament dla medycyny.. Inżynieria Materiałowa 2000, Tom. 21, Nr 3, str. 120-124.
• [9] Qi Jun and al.: Mechanical and tribological properties of nonhydrogeneted DLC film synthesized by IBAD. Surface and Coatings Technology 128-129 (2000), str. 324-328.
• [10] Burakowski T. Implantacja jonów do metalu, Prace Instytutu Lotnictwa, Nr 2-3, Tom 121-122, Warszawa 1990, str.5-51
• [11] Rakowski W., Kot M., Zimowski S., Badania adhezji i mikrotwardości powłoki DLC na próbkach metalowych, Raport Laboratorium Tribologii i Inżynierii Powierzchni, Kraków, styczeń 2005
• [12] Grabarczyk J., Louda P., Niedzielski P., Poprawa adhezji warstw diamentopodobnych do podłoży z WC-Co przy wykorzystaniu metody RF PACVD, Inżynieria Materiałowa, Nr 5/2005, str. 274-276
• [13] Platon F., Fournier P., Rouxel S.: Tribological behaviour of DLC coating compared to different materials used in hip joint prostheses., Elsevier, wear 250(2001) str. 227-236
• [14] Yoshinori F., Kaoru A., Haruyuki Y., Tadaaki S.: Adhesion strength of DLC films on glass with mixing layer prepared by IBAD. Surface and Coatings Technology 128-129 (2000), str. 308-312.
• [15] http://www.chm.pl
• [16] Implantoprotetyka, Tom I, Nr.1, Wrzesień 2000
• [17] http://www.fulleren.com.pl
• [18] http://www.chifa.com.pl
• [19] Biel Gołaska M., Warmuzek M., Żuczek R., Improvement of the titanium surface with a diamond-like carbon coatings. European Congress on Advanced Materials and Processees. 5-8 wrzesień 2005, Praga.