Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of Fluoride Ions in Artificial Saliva Solution to Corrosion Behavior of Ti-6Al-4V and Ti-10Mo-4Zr Titanium Alloys

Loch J., Krawiec H.

Journal of Casting & Materials Engineering

|

2018

|

Vol. 2, no. 3

57--62

EN

Titanium alloys used in medical applications (especially dentistry) are exposed to the actions of various compounds that appear periodically in the mouth. Fluorine compounds are dangerous for the surface of titanium alloys, because they generate a dissolution of the passive layer. In this way, they destroy the surface of dental implants and cause the absorption of metal ions into the human body. The presented work was aimed to describe the effect of fluoride ions on the corrosive behavior of the commercial Ti-6Al-4V and new Ti-10Mo-4Zr alloys that can be used in stomatology. Electrochemical measurements such as open circuit potential (OCP), linear sweet voltamperometry (LSV) and impedance spectroscopy (EIS) were performed to get information on the corrosive behavior of titanium in artificial saliva solutions (MAS) with different concentrations of NaF. It has been revealed that a high concentration of fluoride ions enhance the current density in the anodic domain, especially for the Ti-10Mo-4Zr alloy. EIS measurements performed at a potential of 0.5 V vs. AgCl (3 M KCl) show that the Ti-10Mo-4Zr alloy has a typical two-layer structure of its passive film. This passive film consists of the outer and inner layers, respectively. The resistance of the outer layer is significantly lower than the resistance of the inner layer.

2

Effect of Remelting of the Ni-22Cr-9Mo Alloy on its Microstructural and Electrochemical Properties

Augustyn-Nadzieja J., Łukaszczyk A., Loch J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 1

411--418

EN

The Ni-Cr-Mo alloys are used as the alternative for the cobalt alloys in the manufacture of metal prosthetic elements, i.e. crowns, bridges and frame prostheses. The article attempts at a materials science characterization of the nickel-based alloy of the commercial name Argeloy N.P Be-Free by Argen. Within the study, examinations were made on the commercial alloy as well as the alloy which was remelted and cast by the los mould (lost wax) method. Observations of the microstructure were performed with the use of optical and electron scanning microscopy. Also, X-ray structural tests were conducted as well as corrosion resistance tests in an artificial saliva solution (pH = 6,7). It was demonstrated that the examined Ni-22Cr-9Mo alloy characterized in a dendritic structure typical of the cast materials. The X-ray qualitative phase analysis revealed the phase γ'(Ni) in both examined materials, as well as the presence of Cr23C6 type carbides and Nb2C, Ta2C (commercial alloy) and NbC, Ta4C0,04 (cast alloy) phases. The effect of the alloy’s remelting and the morphology of the passive layer on the corrosion resistance of the Ni-Cr-Mo alloy was examined. The results of the electrochemical tests show that the process of re-casting only slightly affects the corrosion resistance and the microstructure of the considered alloy. The roles of recasting process and the passive film homogeneity on the corrosion resistance of Ni-Cr-Mo dental alloy were reviewed. The results the electrochemical study show that the dependence of corrosion resistance on the microstructure associated with the recasting process is marginal.

3

Corrosion Resistance and Microstructure of Recasting Cobalt Alloys Used in Dental Prosthetics

Loch J., Krzykała A., Łukaszczyk A., Augustyn-Pieniążek J.

Archives of Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 17, iss. 2

63--68

EN

The work presents the results of the studies of Co-Cr-Mo casting alloys used in the production of frame casts of removable dentures, crowns and bridges in dental prosthetics. The studies were performed on four Co-Cr-Mo alloys of different contents of Mo, W and other additives. Electrochemical tests were performed, which aimed at examining the corrosion resistance of the alloys and observing the alloy structure after chronoamperometric tests with the potential in the area of the occurrence of the passive layer breakpoint. The alloy microstructure images after chronoamperometric tests show the presence of non-uniformly distributed general corrosion. Moreover, a project of cobalt alloy casting was elaborated using a ceramic mold casting. Additionally, analysis of the obtained microstructure was performed. The microstructure of the examined alloys was of the dendrite type. This microstructure was chemically inhomogeneous and consisted of an austenitic matrix formed by a solid cobalt solution and chromium in the core dendritic structure.

4

Corrosion resistance of titanium alloys in the artificial saliva solution

Loch J., Krawiec H., Łukaszczyk A., Augustyn-Pieniążek J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2016

|

Vol. 74, nr 1

29--36

EN

Purpose: The purpose of this article was to characterize the corrosion behaviour and compare two biomedical titanium alloys (Ti-6Al-4V and Ti-10Mo-4Zr) in an artificial saliva solution (MAS) containing lactic acid and hydrogen peroxide (H2O2) used in dentistry. The addition of these two compounds simulate the situation, where the alloy is implanted in the human body and hydrogen peroxide is generated by the inflammatory reaction and lactic acid is release by bacterial in the oral cavity. Design/methodology/approach: In this studies were used following electrochemical techniques: Open Circuit Potential (OCP), Linear Sweep Voltamperometry (LSV), Chronoamperometry at constant potential and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). Electrochemical impedance spectra were carried out at the 0.5 V vs. Ag/AgCl potential. The EIS data were fitted using the ZViev software. Findings: The results presented in the work demonstrate that the titanium alloys have a good corrosion resistance. The corrosion behaviour was determined by surface condition of alloys and presence different chemical compounds in the solution. For Ti-10Mo-4Zr titanium alloy in MAS with different concentration of hydrogen peroxide in anodic domain it was seen more clearly. Research limitations/implications: In the future passive films of both titanium alloys will be investigated by: X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and scanning electron spectroscopy (SEM). Originality/value: The corrosion behaviour of biomedical titanium alloy contains molybdenum and zirconium selected as safe alloying elements for human body is presented and compared to commercial Ti-6Al-4V alloy. The corrosion resistance of the titanium alloys was investigated in the artificial saliva solution with addition of lactic acid and hydrogen peroxide.

5

Geotouristic values of the Gorce National Park and its surroundings (The Outer Carpathians, Poland)

Szczęch M., Cieszkowski M., Chodyń R., Loch J.

Geotourism / Geoturystyka

|

2016

|

nr 1-2

27--44

EN

The Gorce Mountains are a picturesque range in the Polish sector of the Outer Carpathians. They are built with turbiditic deposits, representing sedimentary successions of the Krynica and Bystrica Subunits of the Magura Nappe, Late Cretaceous- Paleogene in age. In the Gorce Mts. the majority of lithostratigraphic divisions representing discussed subunits are very well exposed in numerous outcrops. The deposits of the Magura Nappe are folded, locally thrust, and cut by the strike-slip and oblique fault system. This nappe in the Gorce Mts. covers tectonically units of the Foremagura Group of Nappes, which crop out in two tectonic windows. From Rabka-Zdrój and Szczawa mineral waters are well known. Morphology of the Gorces Mts. is varied. A lot of rock tors occur there, as well as landslides, often extensive. Good localizations, varied geology, great land relief and rich live nature, as well as the highlander culture and monuments make the Gorce Mts. an area of high geotouristic potential.

PL

Gorce są malowniczym pasmem w polskiej części Zachodnich Karpat Zewnętrznych. Są one zbudowane z turbidytowych, późnokredowo-paleogeńskich utworów reprezentujących osadowe sukcesje krynickiej i bystrzyckiej podjednostki płaszczowiny magurskiej. W Gorcach większość wydzieleń litostratygraficznych reprezentujących wspomniane podjednostki jest bardzo dobrze eksponowana w licznych odsłonięciach. Utwory płaszczowiny magurskiej są sfałdowane, lokalnie złuskowane i pocięte systemem poprzecznych i ukośnych uskoków. Płaszczowina magurska w Gorcach przykrywa tektonicznie jednostki przedmagurskiej grupy płaszczowin, które odsłaniają się w dwu tektonicznych oknach. W Rabce-Zdroju i w Szczawie wykorzystywane są wody mineralne. Rzeźba Gorców jest zróżnicowana. Występują tu liczne skałki oraz osuwiska, często rozległe. Dogodna lokalizacja, interesująca budowa geologiczna, wspaniała rzeźba tego pasma, bogata fauna i fora oraz dziedzictwo kulturalne miejscowej ludności wpływają na duży potencjał geoturystyczny Gorców.

6

Źródliska z martwicą wapienną w dolinie potoku Jamne w Gorcach

Krause R., Smieja A., Smieja-Król B., Stebel A., Loch J, Jainta E

Inżynieria Ekologiczna

|

2015

|

Nr 41

36--45

PL

W pracy scharakteryzowano siedlisko przyrodnicze źródliska wapienne ze zbiorowiskami Cratoneurion commutati (kod siedliska Natura 2000: 7220) zlokalizowane w granicach obszaru Natura 2000 Ostoja Gorczańska PLH120018, w górnej części doliny potoku Jamne. Opisano roślinność oraz podstawowe parametry siedliskowe takie jak: wysokość n.p.m., ekspozycja, nachylenie terenu, nasłonecznienie, rodzaj podłoża, sposób przepływu wody oraz wydajność wypływu (szacunkowo). W miejscach gdzie była możliwość poboru wody określono jej temperaturę, pH, przewodność elektrolityczną (PE), zawartość wapnia i magnezu (metodą absorpcyjnej spektrometrii atomowej (ASA)). Badane źródliska to obiekty o niewielkich powierzchniach (0,7–80 m2), cechujące się dużym zróżnicowaniem pod względem intensywności wytrącania się martwicy wapiennej, a także stopnia wykształcenia roślinności.

EN

The study gives a detail characteristic of a hard water springs habitat with the communities of Cratoneurion commutati (habitat code of Nature 2000: 7220), localized within Nature 2000 protected area Ostoja Gorczańska PLH120018, in an upper part of the valley of Jamne creek. The vegetation is described along with the main habitat parameters, namely: altitude, exposition, slope gradient, insolation, type of bedrock, water flow regime and the spring outflow efficiency. The temperature, pH, electrical conductivity were measured in the field, the concentrations of Ca and Mg in spring water were measured by Atomic Absorption Spectroscopy (AAS). The investigated headwater areas are small (0.7–80 m2) and highly differentiated by the intensity of calcareous tufa precipitation and the degree of plant cover development.

7

Badania materiałowe i korozyjne konwencjonalnych stopów Co-Cr-Mo-W przeznaczonych na odlewy konstrukcji szkieletowych w protetyce dentystycznej

Augustyn-Pieniążek J., Łukaszczyk A., Loch J.

Engineering of Biomaterials

|

2015

|

Vol. 18, no. 130

2--9

PL

Podstawowe cechy jakimi powinny charakteryzować się materiały stosowane na protezy szkieletowe w stomatologii to biotolerancja w środowisku tkanek i płynów ustrojowych oraz duża odporność na korozję wżerową i szczelinową. Ważna jest również stabilność zespołu określonych własności fizyczno-mechanicznych (wysoka wytrzymałość, odpowiednia ciągliwość, twardość i odporność na ścieranie) oraz jednorodność składu chemicznego W pracy przedstawiono wyniki badań konwencjonalnych stopów odlewniczych Co-Cr-Mo-W stosowanych do wykonywania odlewów szkieletów protez ruchomych, koron i mostów w protetyce dentystycznej. Badania wykonano na czterech stopach Co-Cr-Mo-W o różnej zawartości Mo, W oraz innych domieszek. W pracy dokonano analizy mikrostruktury stopów z zastosowaniem mikroskopu świetlnego oraz elektronowego mikroskopu skaningowego. Dodatkowo wykonano pomiary mikrotwardości metodą Vickersa oraz badania odporności korozyjnej. Dla każdego z badanych stopów Co-Cr-Mo-W wykreślono zależność potencjału stacjonarnego w funkcji czasu oraz wykonano badania woltamperometryczne w środowisku sztucznej śliny. Przeprowadzone obserwacje metalograficzne pozwoliły stwierdzić, że analizowane materiały charakteryzowały się budową dendrytyczną typową dla stopów odlewanych. Mikrostruktura ta jest chemicznie niejednorodna, złożona z austenitycznej osnowy składającej się z roztworu stałego kobaltu oraz chromu w rdzeniowej strukturze dendrytycznej. Stopy charakteryzowały się wysoką twardością. Wzrost mikrotwardości jest silnie determinowany występowaniem wydzieleń węglikowych M23C6, które zapewniają dużo silniejsze umocnienie stopu. Analizowane stopy wykazywały zbliżone przebiegi krzywych polaryzacji. Zachowanie elektrochemiczne stopów Co-Cr-Mo-W w dużej mierze zależy od zawartości w stopie chromu i molibdenu, pierwiastków, które przyczyniają się do pasywacji stopów.

EN

The basic characteristics of skeletal prosthetic materials used in dentistry are: biotolerance with tissues and body fluids, as well as high pitting and crevice corrosion resistance. Also important are such characteristics as: high strength, adequate ductility, hardness and abrasion resistance, as well as homogeneity of the chemical composition. The work presents the results of the studies of conventional Co-Cr-Mo-W casting alloys used in the production of frame casts of removable dentures, crowns and bridges in dental prosthetics. The studies were performed on four Co-Cr-Mo-W alloys of different contents of Mo, W and other additives. The work analyzes the alloys microstructures with the use of a light microscope and a scanning electron microscope. Additionally, hardness measurements were made by means of the Vickers method and corrosion resistance tests were conducted. For each examined Co-Cr-Mo-W alloy, the open circuit potential as a function of time was determined and voltamperometric tests were performed in artificial saliva. The microstructure of the examined alloys was of the dendrite type. This microstructure was chemically inhomogeneous and consisted of an austenitic matrix formed by a solid cobalt solution and chromium in the core dendritic structure. The investigated alloys were characterized by high hardness. The increase in the microhardness was depended on the presence of carbide precipitates M23C6, which provide a much stronger reinforcement of the alloy. The analyzed materials exhibited a similar progress of the polarization curves. The electrochemical corrosion of Co-Cr-Mo-W alloys was depended on the content of chromium and molybdenum, which largely contributed to alloy passivation.

8

Wpływ fluorków i kwasu mlekowego na odporność korozyjną stopów tytanu w symulowanym roztworze sztucznej śliny

Loch J., Krawiec H., Łukaszczyk A.

Archives of Foundry Engineering

|

2015

|

Vol. 15, iss. 4 spec.

87--90

PL

Ze względu na powszechne wykorzystanie stopów tytanu w stomatologii, w pracy podjęto badania elektrochemiczne stopów tytanu: Ti-10Mo-4Zr i Ti-6Al-4V, których celem było określenie właściwości korozyjnych podczas ekspozycji w fizjologicznym roztworze sztucznej śliny, w temperaturze 37 °C, pH = 8,0 i swobodnym dostępie tlenu, a następnie modyfikacji roztworu poprzez dodatek kwasu mlekowego oraz fluorku sodu. Odporność korozyjną obu stopów porównano na podstawie badań potencjału korozyjnego i potencjodynamicznych krzywych polaryzacyjnych wykonanych techniką liniowej woltamperometrii (LSV).

EN

Titanium alloys are used in medicine and dentistry due to perfect combination of their high strength, corrosion resistance and biocompatibility. Currently, titanium alloys are among the most attractive metallic materials used to manufacture such implants as artificial hip joints, knee joints, intervertebral discs, screws securing the fracture. Most kinds of screws used in dentistry for basic fixing of ceramic dental prostheses are made from titanium alloys. Widespread use of titanium alloys in dentistry is the reason for electrochemical research on two titanium alloys: Ti-6Al-4V and Ti-10Mo-4Zr. The aim of the research was to determine the corrosion when the alloy is exposed to physiological artificial saliva solution at the temperature of 37 °C, pH = 8.0 and in aerated solution and modification of saliva solution: added lactic acid and sodium fluoride.

9

Wpływ symulowanych wodnych środowisk fizjologicznych na odporność korozyjną stopów Ti6Al4V i Ti10Mo4Zr oraz ich składników stopowych

Loch J, Krawiec H., Łukaszczyk A.

Archives of Foundry Engineering

|

2014

|

Vol. 14, iss. 4 spec.

89--94

PL

Celem pracy było porównanie korozyjnego zachowania się najbardziej popularnego stopu tytanu Ti-6Al-4V, stosowanego na implanty biomedyczne, ze stopem Ti-10Mo-4Zr. Badania odporności korozyjnej zostały przeprowadzone w fizjologicznym roztworze Hank’a. Odporność korozyjną obu stopów porównano na podstawie badań potencjału korozyjnego i potencjo dynamicznych krzywych polaryzacyjnych wykonanych techniką liniowej woltamperometrii (LSV). Stop tytanu Ti-10Mo-4Zr posiada niższy moduł Younga wynoszący 74 ÷ 86 GPa niż stop Ti-6Al-4V (110 GPa). Jest wskazane, aby materiały metaliczne stosowane w implantologii wykazywały moduły Younga raczej niższe, to znaczy zbliżone do modułu Younga kości około 30 GPa. W związku z tym, biorąc pod uwagę właściwości mechaniczne, stop Ti-10Mo-4Zr jest bardziej atrakcyjnym materiałem przeznaczonym na implanty. Badania odporności korozyjnej w fizjologicznym roztworze Hank’a wykazały jednoznacznie, że stop Ti-10Mo-4Zr, podobnie jak stop Ti-6Al-4V, wykazuje bardzo dobra odporność na korozję. Wysoka odporność obu stopów tytanu jest związana z tworzeniem się termodynamicznie stabilnej i trwałej warstwy tlenkowej zawierającej głównie tlenek tytanu TiO2. Bardzo dobra odporność na korozję i korzystniejsze właściwości mechaniczne wskazują, że jednofazowy stop Ti-10Mo-4Zr jest bardzo atrakcyjnym materiałem przeznaczonym na implanty biomedyczne.

EN

The aim of this paper was the comparison of the corrosion behavior two titanium alloy Ti-6Al-4V and Ti-10Mo-4Zr. Up to now Ti-6Al-4V alloy is common used as a bioimplants. Corrosion resistance tests for both Ti alloys have been performed in Hank's physiological solution. Corrosion resistance of both alloys were compared on the basis of the corrosion potential measurements and polarization curves obtained by means of linear voltammetry technique (LSV). Titanium alloy Ti-10Mo-4Zr has a lower Young’s modulus of about 74 GPa compare to Ti-6Al-4V alloy (110 GPa). It is desirable that the metallic materials used for implants should have a rather low Young's modules that is similar to the Young's modulus of human bones (30 GPa). Therefore, considering the mechanical properties the Ti-10Mo-4Zr alloy is very attractive as a material for bioimplants. The study of corrosion resistance in Hank's physiological solution clearly showed that the Ti-10Mo-4Zr like Ti 6Al-4V-shows very good resistance to corrosion. High corrosion resistance of both titanium alloys is related to the formation of thermodynamically stable oxide layer consists mainly of titanium dioxide TiO2. Very good corrosion resistance and favorable mechanical properties indicate that the single-phase Ti-10Mo-4Zr alloy is a very attractive material for biomedical implants.

10

Zachowanie korozyjne stopów kobaltu w roztworze sztucznej śliny

Loch J., Krawiec H.

Archives of Foundry Engineering

|

2013

|

Vol. 13, iss. 3 spec.

101--106

PL

Stopy kobaltu są materiałami wykorzystywanymi w medycynie oraz stomatologii ze względu na swoje idealne połączenie dobrych właściwości wytrzymałościowych, korozyjnych oraz biokompatybilność. Obecnie stopy kobaltu są jednymi z najbardziej atrakcyjnych materiałów metalowych, używanych do wyrobu implantów w tym: sztucznych stawów biodrowych, kolanowych, dysków miedzykręgowych, śrub zabezpieczających złamania. W stomatologii wykonuje się z nich wszelkiego rodzaju wkręty, stanowiące podstawę do przytwierdzania zębowych protez ceramicznych. Ze względu na powszechne wykorzystanie stopów kobaltu w stomatologii, w pracy podjęto badania elektrochemiczne wybranych stopów kobaltu: Co-Cr-Mo i Co-Cr-W, których celem było określenie właściwości korozyjnych podczas ekspozycji w fizjologicznym roztworze sztucznej śliny, w temperaturze 37 °C, pH = 8,3 i swobodnym dostępie tlenu.

EN

Cobalt alloys are used in medicine and dentistry due to perfect combination of their high strength, corrosion resistance and biocompatibility. Currently, cobalt alloys are among the most attractive metallic materials used to manufacture such implants as artificial hip joints, knee joints, intervertebral discs, screws securing the fracture. All kinds of screws used in dentistry for basic fixing of ceramic dental prostheses are made from cobalt alloys. Widespread use of cobalt alloys in dentistry is the reason for electrochemical research on selected cobalt alloys (Co-Cr-Mo and Co-Cr-W). The aim of the research was to determine the corrosion when the alloy is exposed to physiological artificial saliva solution at the temperature of 37 °C, pH = 8.3 and in aerated solution.