Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Li-ion electrode nanocomposites with self-assembled conductive carbon layers

Molenda M., Świder J., Świętosławski M., Kochanowski A.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 7-8

532--538

EN

Basing on the developed and patented technology the nanocomposite cathodes were successfully prepared in a simple and inexpensive process of wet impregnation of polymer carbon precursor followed by controlled pyrolysis. Conductive carbon layers (CCLs) derived from hydrophilic polymers in solvent-free water mediated process, significantly enhances electrical conductivity of the material and improves its thermal properties, moreover the unique pore structure of CCLs assures easy lithium ions diffusion. Proposed solution allows to explore the potential of active material and improves overall performance of Li-ion batteries.

PL

Na podstawie opracowanej i opatentowanej technologii otrzymano nanokompozyty elektrodowe Li-ion. Nieskomplikowany i niedrogi proces wytwarzania przewodzących warstw węglowych (CCL) polegał na depozycji w środowisku wodnym prekursora węglowego na powierzchni ziaren materiału aktywnego, a następnie na kontrolowanej jego pirolizie. Otrzymane powłoki węglowe z hydrofilowych polimerów w istotnym stopniu polepszają właściwości elektryczne i termiczne kompozytów elektrodowych, a jednocześnie zapewniają kanały transportu (dyfuzji) jonów litu przez powłokę węglową. Zaproponowane rozwiązanie umożliwia pełne wykorzystanie korzystnych właściwości materiału aktywnego i poprawia ogólne parametry pracy ogniw litowo-jonowych.

2

Struktura i właściwości warstw węglowych na polietero-eteroketonie wytwarzanych metodą RF-CVD

Rajchel B., Tarnowski M., Kwiatkowska J., Borowski T., Wierzchoń T.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

810--813

PL

Warstwy węglowe zarówno na materiałach metalicznych, jak również na polimerowych, np. polietero-eteroketonie, znajdują coraz szersze zastosowanie w medycynie, szczególnie w wytwarzaniu implantów kardiologicznych, bowiem ograniczają wykrzepianie krwi. W przypadku materiałów polimerowych jest istotna przyczepność i odporność na zużycie przez tarcie wytwarzanych powłok węglowych, na co w znaczący sposób wpływa ich struktura i stan naprężeń własnych. Własności mechaniczne powłoki a-C-N:H zależą między innymi od koncentracji węgla, azotu oraz wodoru, a także od koncentracji wiązań sp3/sp2 i naprężeń w powłoce. Spektroskopia ramanowska zastosowana do analizy struktur węglowych oraz CNX daje możliwość określenia zarówno typu wiązań pomiędzy atomami węgla lub atomami azotu i węgla, jak i ich względnej koncentracji. Widma ramanowskie uzyskane dla struktur węglowych i CNX wzbudzonych wiązką światła widzialnego zawierają dwa piki oznaczane jako G oraz D. Pik G jest związany bezpośrednio z wiązaniami sp2, natomiast pik D jest pośrednio związany z wiązaniami sp3. Położenia, względne intensywności oraz półszerokości tych pików zależą od koncentracji wiązań sp3/sp2 [1], a także od naprężeń w badanych strukturach [2]. W artykule przedstawiono wyniki badań struktury wytwarzanych warstw węglowych uzyskane z użyciem mikrospektroskopii Ramana, topografii powierzchni (AFM, SEM) na polietero-eteroketonie oraz stanu naprężeń własnych w powłokach węglowych.

EN

Carbon layers formed on metallic materials as well as on polymers (e.g. polietheretheroketone or UHMWPE polyethylene) are often used in medicine. In particular they are applied in preparation of cardiology implants because they can reduce blood clotting. In the case of carbon coatings, formed on the polymeric surface, adhesion and wear resistance to friction are especially important. The adhesion and the wear resistance of coatings are determined by their structure and the state of internal stresses. Mechanical properties of the a-C:N:H coating depend inter alia on the concentration of carbon, nitrogen and hydrogen as well as the relative concentration of sp3 and sp2 bonds, and stresses in the coating. Determination of the character of bonds between carbon atoms and between nitrogen and carbon atoms is possible by using the Raman spectroscopy. All Raman spectra, collected for carbon or CNX structures, contain two Raman peaks. The so called G peak (observed at ~1580 cm–1) which is directly related to the sp2 carbon bonds and D peak (observed at the ~1340 cm–1), indirectly related to the sp3 bonds. Position, intensity, and width (FWHM) of both peaks can provide information about the sp3/sp2 ratio of the chemical bonds [1] and on the presence of internal stresses [2] in the coating. This paper presents the structure and properties of a-C:N:H coating, formed by the RF-CVD method on the PEEK substrate. The surface topography was studied using AFM and SEM microscopy. The relative concentration of sp3 and sp2 bonds and the state of internal stresses were studied using the confocal Raman microspectroscopy. The adhesion of a-C:N:H coating to the substrate was measured by the scratch test technique.

3

DLC coating doped by specified elements as a biomaterial designed for individual patient needs

Bociąga D., Szymański W., Jakubowski W., Komorowski P., Niedzielski P.

Engineering of Biomaterials

|

2013

|

Vol. 16, no. 122-123 spec. iss.

8--9

EN

Currently, there are more and more new materials (nanomaterials) proposed for biological and medical applications. They are, among other things, the effect of surface modification. One of the most frequently used techniques, fairly widespread, is plasmo-chemical method of diamond-like carbon (DLC) coating fabrication. There is many alterations of them, nevertheless all are characterized by short duration of the process and its economics. The final result does not require additional finishing treatments and the required coating properties can be controlled and obtained by selecting appropriate process parameters. Good mechanical and tribological properties, high corrosion resistance and its tolerance by biological systems have been documented in the literature. However, given the very wide range of applications of biomaterials found over time that the properties of carbon coatings are not always sufficient. The research conducting by scientific centres around the world have shown, however, that surface properties can be controlled by introducing specified elements into the DLC layer. Each of these added elements causes some properties change. Taking into consideration that we are dealing with biomaterials – the materials which are used in very harsh and demanding environment of a living organism, which also have a strong intra-individual variability, the solution in the form of material designed adequately to the needs of the individual patient is even more attractive and desirable. The DLC coatings doped by silver fulfilling constitute an innovative materials for biomedical application and are the subject of our investigations.

4

Kształtowanie właściwości austenitycznej stali REX 734 w procesach obróbek jarzeniowych połączonych z wytwarzaniem powłok węglowych

Borowski T., Brojanowska A., Popławski K, Rajchel B., Rożniatowski K., Wierzchoń T.

Ochrona przed Korozją

|

2012

|

nr 12

558-563

PL

Stale austenityczne wykazują niezadowalającą twardość i odporność na korozję wżerową w środowisku płynów fizjologicznych. Dlatego podejmowanych jest wiele przedsięwzięć w celu modyfikacji ich właściwości oraz trwałości. W celu modyfikacji właściwości użytkowych stali REX 734, takich jak odporność korozyjna i odporność na zużycie przez tarcie, zastosowano niskotemperaturowe (<=380°C) procesy azotowania i węgloazotowania w warunkach wyładowania jarzeniowego połączone z procesem wytwarzania powłoki węglowej w jednym cyklu technologicznym. W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury powierzchni wytworzonych warstw, składu chemicznego i fazowego oraz badania właściwości użytkowych takich jak twardość, odporność na zużycie przez tarcie i odporność korozyjna. Zastosowane węgloazotowanie jarzeniowe połączone z wytwarzaniem powłoki węglowej w jednym procesie technologicznym wpłynęło na poprawę odporności korozyjnej w roztworze Ringera oraz istotnie zwiększyło odporność na zużycie przez tarcie stali austenitycznej.

EN

Austenitic stainless steels are characterized by unsatisfactory hardness and pitting corrosion resistance in a physiological liquid environment. In order to modify REX 734 steel functional properties, such as corrosion resistance and frictional wear resistance, low-temperature (<=380°C) glow discharge nitriding and carbonitriding processes were applied in combination with the process of producing carbon coating in one technological cycle. The work presents the results of examinations of produced layers surface microstructure, their chemical and phase composition as well as examinations of their functional properties, such as hardness, frictional wear resistance and corrosion resistance. Application of glow discharge carbonitriding combined with producing of carbon coating in one technological process influenced the improvement of corrosion resistance in Ringer's solution and significantly increased wear resistance of austenitic stainless steel.

5

Analiza wpływu warstw azotowanych i węgloazotowanych oraz powłoki węglowej wytworzonych w warunkach wyładowania jarzeniowego na odporność korozyjną stali martenzytycznej AISI 420F

Brojanowska A., Borowski T., Popławski K., Wierzchoń T.

Ochrona przed Korozją

|

2012

|

nr 5

246-250

PL

Badano warstwy azotowane i węgloazotowane jarzeniowo wytworzone w temperaturze 400°C oraz powłokę węglową wytworzoną w temperaturze 370°C na stali martenzytycznej AISI 420F (3H13 wg PN) w aspekcie modyfikacji odporności korozyjnej oraz odporności na zużycie przez tarcie. Badania odporności korozyjnej wytworzonych warstw przeprowadzono metodą spektroskopii impedancyjnej oraz potencjodynamiczną w 0,5 M roztworze wodnym NaCl. Wykonano również badania morfologii, chropowatości powierzchni warstw i powłoki oraz obserwację zniszczeń na tych powierzchniach po badaniach korozyjnych. Analizę składu fazowego wytworzonych warstw dyfuzyjnych wykonano przy użyciu dyfraktometrii rentgenowskiej, z kolei badania struktury powłoki węglowej zrealizowano za pomocą spektroskopii ramanowskiej. Na wytworzonych warstwach wykonano również pomiary twardości i badanie odporności na zużycie przez tarcie metodą "trzy wałeczki-stożek" pod obciążeniem jednostkowym 600 MPa. Uzyskane wyniki badań wykazały znaczący wpływ warstwy azotowanej i węgloazotowanej oraz powłoki węglowej wytwarzanych w warunkach wyładowania jarzeniowego na odporność korozyjną, a także odporność na zużycie przez tarcie stali AISI 420F.

EN

In the study an infuence of nitrided and carbonitrided layers produced by glow discharge method at the temperature of 400oC as well as carbon coating produced at a temperature of 370°C on martensitic steel AISI 420F (3H13 acc. to PN) on corrosion resistance and frictional wear resistance was investigated. Corrosion resistance of produced layers was examined by potentiodynamic method and impedance spectroscopy in 0.5 M water solution of NaCl. Examinations of layer and coating surface morphology and roughness were also made as well as an analysis of surface degredation resulting from corrosion examinations. Phase analysis of the produced diffusive layers was made with a use of X-ray diffractometer while examinations of carbon coating structure were made by Raman spectroscopy. Hardness measurements of the produced layers were also made and frictional wear resistance was tested by the "three rollers-cone" method under unit load of 600 MPa. Investigation results demonstrate a significant influence of nitrided and carbonitrided layers as well as carbon coatings produced in glow discharge conditions on corrosion resistance and frictional wear resistance of AISI 420F steel.

6

Thickness evaluation of the carbon coatings manufactured on magnesium alloys using optical profiler

Gołąbczak M., Jacquet P.

Journal of Machine Engineering

|

2012

|

Vol. 12, No. 2

29--36

EN

One of the problems in identification of carbon nanocoatings is measurement of their thickness. There are a lot of methods which allow for determination of thickness i.e. SEM analysis of cross section of sample with manufactured coating, nanoindentation analysis with using DSP (Digital Signal Processing) method, roughness analysis with using different kind of profilers. In this paper the technology of manufacturing of carbon coatings on AZ31 magnesium light alloy has been depicted and optical profiler has been used for thickness evaluation of these coating. Obtained results allowed for precise estimation of manufactured carbon coatings thickness. In this way it was also possible to compare obtained thickness results with thickness evaluated by other methods.

7

Biomateriały tytanowe wytwarzane metodą hybrydową łączącą proces IBSD z obróbką w warunkach wyładowania jarzeniowego

Sobiecki J. R., Rajchel B., Wierzchoń T.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 4

248--251

PL

W artykule przedstawiono badania mikrostruktury, odporności korozyjnej, odporności na zużycie przez tarcie powłok węglowych wytworzonych metodą IBSD na stopie tytanu Ti-6Al-4V poddanym uprzednio obróbce węgloazotowania w warunkach wyładowania jarzeniowego. Wytworzone warstwy typu Ti(CN) + Ti 2N + αTi(N) charakteryzują się dobrą odpornością na korozję i wysoką odpornością na zużycie przez tarcie, a także dobrą biozgodnością. Wykazano, że metodą IBSD można wytworzyć powłokę węglową na węgloazotowanym stopie tytanu charakteryzującą się drobnokrystaliczną budową, o dobrej przyczepności do podłoża, polepszającą odporność korozyjną i zwiększającą odporność na zużycie przez tarcie stopu Ti-6Al-4V powszechnie stosowanego w medycynie. W skład powłoki wchodzi zarówno faza diamentowa, jak i grafitowa, przy czym ilość tej pierwszej oszacowano na około 40%. Jest to warstwa perspektywiczna do zastosowań medycznych z uwagi na właściwości powłok NCD i warstwy Ti(C, N) + Ti2N + αTi(N).

EN

The paper contains the research of the microstructure, corrosion resistance, wear resistance of carbon coatings produced by IBSD method on the Ti-6Al-4V titanium alloy subjected to the carbonitriding process using the glow discharge conditions. The produced layers Ti(C, N) + Ti 2N + Ti(N) type have good corrosion resistance, high wear resistance and good biocompability. It was revealed that using the IBSD method there is a possibility to obtain carbon coating of nanocrystalline structure on carbonitrided titanium alloy which has good adhesion to the substrate. The coating improves the corrosion resistance and wear resistance of the Ti-6Al-4V titanium alloy commonly used in medicine. The investigation of carbon coating showed that there are two phases: diamond phase (about 40%) and graphite phase (about 60%). Taking into the consider the layer properties of this is a perspective layer for medical applications.

8

Badania własności elektrochemicznych warstw węglowych stosowanych na wyrobach medycznych

Basiaga M., Paszenda Z., Walke W.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2011

|

R. 87, nr 12b

12-15

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań własności elektrochemicznych warstw węglowych wytworzonych na stali X39Cr13 oraz Cr-Nimo stosowanych na wyroby medyczne. Badane próbki poddano obróbce powierzchniowej obejmującej następujące procesy: bębnowanie, pasywację chemiczną oraz naniesienie warstwy węglowej. Warstwy węglowe nanoszono dwoma metodami RF PACVD oraz magnetronową. Dla oceny własności elektrochemicznych powłok przeprowadzono badania odporności korozyjnej metodą potencjodynamiczną oraz impedancyjną.

EN

The paper presents the results of the electrochemical properties of carbon coatings produced on steel X39Cr13 and Cr-Ni-Mo used in medical devices. The way of surface preparation of the samples contained barrel finishing, chemical passivation and carbon coatings by means of RF PACVD and magnetron methods. For the evaluation of electrochemical properties of coatings of corrosion resistance tests were carried out by means of potentiodynamic and impedance methods. (Study of electrochemical properties of carbon coatings used in medical devices).

9

Włókniny polipropylenowe z węglowym pokryciem plazmowym w technice ekranowania pola EM

Ziaja J., Pospieszna J., Jaroszewski M., Szafran G., Koprowska J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2008

|

R. 84, nr 10

270-271

PL

W pracy podjęto próbę wykorzystania metody niskotemperaturowej plazmy wyładowań jarzeniowych do wytwarzania przewodzących pokryć węglowych na włókninach polipropylenowych do zastosowania w technice ekranowania pola elektromagnetycznego. Warstwy uzyskiwano z fazy gazowej (propan – butan). Otrzymanie warstw przewodzących wymaga dalszych badań.

EN

This work attempted to try to use method of low temperature plasma of glow discharges to create conductive carbon coatings on polypropylene unwoven fabric to use in electromagnetic shielding technique. Layers were created from gaseous phase (propan-butan). Creation of conductive layers requires further investigation.

10

Odporność korozyjna powłok węglowych nanoszonych metodą hybrydową

Rogowska R., Smolik J.

Problemy Eksploatacji

|

2008

|

nr 2

115-128

PL

Celem pracy było uzyskanie i przebadanie, pod względem odporności korozyjnej, powłok DLC (ang. diamond like carbon). Powłoki DLC o różnym składzie chemicznym oraz różnych udziałach procentowych fazy diamentu i grafitu otrzymano metodą hybrydową, będącą połączeniem metody RFPACVD oraz reaktywnego rozpylania magnetronowego. Dobierając optymalny skład powłoki zmieniano temperaturę podłoża, skład atmosfery, ciśnienie gazu, polaryzację podłoża, napięcie wyładowania magnetronowego oraz czas procesu. Wykonano elektrochemiczne badania korozyjne. Oceniono wygląd powłok węglowych po badaniach korozyjnych i wytypowano powłoki o największej odporności na korozję.

EN

The aim of this work was to obtain and examine the DLC (diamond like carbon) coatings in terms of their corrosion resistance. The DLC coatings, differentiating in chemical structure and composition phase of diamond and graphite, were obtained by hybrid method, which consists of RF PACVD method and reactive magnetron sputtering method. While choosing the optimum composition of coating, the temperature of substrate, composition of atmosphere, pressure of gas, polarization of substrate, tension of magnetron discharge as well as the time of the process were altered. The electrochemical corrosion investigations were carried out. After conducting a corrosive study, the appearance of carbon coatings was estimated and coatings with the largest resistance on corrosion were chosen.

11

Charakteryzacja właściwości mechanicznych warstw węglowych na UHDPE

Batory D., Grabarczyk J., Kaczorowski W.

Engineering of Biomaterials

|

2008

|

Vol. 11, no. 76

24--27

PL

Polietylen dużej gęstości (UHDPE - Ultra High Density Polyethylene) jest jednym z najpopularniejszych polimerów stosowanych w medycynie. Z materiałem tym bardzo często możemy się spotkać w konstrukcjach stawów biodrowych czy kolanowych, gdzie nie bez znaczenia są ich odpowiednie właściwości mechaniczne. W zastosowaniach, gdzie wymagany jest niski współczynnik tarcia i wysoka odporność na zużycie, warstwy węglowe wydają się być najlepszym rozwiązaniem. Dodatkowo oprócz pozytywnego wpływu warstw węglowych na właściwości mechaniczne, powłoki te wpływają na poprawę biozgodności pokrywanych materiałów. Celem przeprowadzonych badań była charakteryzacja mechanicznych właściwości warstw węglowych wytworzonych na podłożu UHDPE z użyciem różnych metod CVD i PVD. Najistotniejszym zagadaniem było zbadanie zależności pomiędzy współczynnikiem tarcia i odpornością na zużycie a zastosowaną metodą i parametrami wytwarzania warstw. Badania trybologiczne zostały wykonane metodą pin-on-disc. Uzyskane wyniki wskazują na możliwości wykorzystania warstw węglowych na podłożu polimeru UHDPE jako powłok poprawiających odporność na zużycie oraz zmniejszających współczynnik tarcia.

EN

Ultra High Density Polyethylene (UHDPE) is one of the most popular polymer materials widely used in medicine. Very often UHDPE it utilised in hip joint and knee constructions, were its perfect mechanical properties are very important. Carbon-based layers seem to be very attractive material for many applications where low friction coefficient and high wear resistant are needed. Beside of positive mechanical properties these layers improve biocompatibility of covered surfaces. The aim of the study was the characterization of mechanical properties of different types of carbon-based layers manufactured with use of CVD and PVD methods on UHDPE. Precisely the purpose was to find the correlation between obtained friction and wear parameters and applied method and the deposition parameters. The friction coefficient and wear resistance were measured by the pin-on-disc method. As a result of the investigations it was noticed that hard carbon layers deposited on Ultra High Density Polyethylene’s surface noticeably improve its wear resistance and ensure very low friction coefficient.

12

Manufacturing and assessment of tribologic properties of carbon coatings on magnesium alloys

Gołąbczak M.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2007

|

Vol. 31, nr 2

81-90

EN

Magnesium alloys are very attractive constructional material finding application in many fields of industry. However, they have also disadvantages like: low wear resistance, decrease of strength at high temperature, susceptibility to corrosion. In article the PACVD method of manufacturing of carbon layers on AZ31 magnesium alloy, fulfilling protective and decorative functions have been presented. Also investigation results concerning identification of carbon layers on magnesium alloy, determination of the thickness of manufactured carbon coatings, their nanohardness and assessment of tribologic properties have been shown.

PL

Stopy magnezu są atrakcyjnym materiałem konstrukcyjnym, mającym zastosowanie w wielu dziedzinach przemysłu. Stopy te mają jednak wady, m.in.: małą odporność na zużycie i wytrzymałość oraz dużą podatność na korozję. Przedstawiono wytwarzanie warstw węglowych metodą PACVD na stopie magnezu AZ31, spełniających funkcje ochronne i dekoracyjne. W analizie wyników badań uwzględniono: identyfikację składników w wytwarzanych warstwach węglowych, pomiary głębokości i nanotwardości warstw oraz ocenę ich właściwości tribologicznych.

13

Powłoki węglowe nanoszone dwuwiązkową metodą IBAD

Rajchel B., Wantuch E., Proniewicz L.M., Mitura M., Lekka M., Burakowski T.

Problemy Eksploatacji

|

2004

|

nr 3

59-66

PL

Powłoki budowane na bazie węgla, a w szczególności powłoki typu DLC (Diamond Like Carbon) oraz ta-C, charakteryzują się właściwościami fizycznymi, chemicznymi oraz mechanicznymi zbliżonymi niekiedy do własności diamentu. Powłoki te, nanoszone między innymi na współpracujące powierzchnie główki oraz panewki endoprotezy stawu biodrowego, ze względu na twardość, właściwości chemiczne oraz biozgodność mogą znacznie wydłużyć ich czas pracy w organizmie człowieka [1, 2, 3]. Jednak właściwości fizyczne, chemiczne, mechaniczne oraz biozgodność powłok węglowych w istotny sposób zależą od metody zastosowanej do ich nanoszenia. Szczególnie interesujące własności mechaniczne posiadają powłoki formowane metodami jonowymi takimi jak technika IBAD (Ion Beam Assisted Deposition) czy też technika IBSD (Ion Beam Sputter Deposition). Powłoki takie charakteryzują się szeroką warstwą przejściową do pokrywanego podłoża, gładkością i niskim współczynnikiem tarcia. Mikrostruktura tych powłok jest jednak znacznie bardziej złożona niż powłok najczęściej nanoszonych metodami CVD (Chemical Vapour Deposition). Prezentowana praca przedstawia zastosowanie dwuwiązkowej metody IBAD do nanoszenia powłok węglowych oraz wyniki wybranych analiz mikrostruktury i właściwości tego typu powłok.

EN

Thin coating layers, based on carbon, especially DLC (Diamond Like Carbon) and ta-C, have physical, chemical and mechanical properties close to diamond properties. By this reason carbon coatings, formed for protection of endoprostheses can extend a time of work of endoprostheses in human body [1, 2, 3]. Unfortunately, physical, chemical, mechanical and biocompatible properties of carbon coating layers are determined by method used for their formation. Especially, carbon coating layer formed by ion methods, such as the IBAD (Ion Beam Assisted Deposition) or IBSD (Ion Beam Sputter Deposition), have very good mechanical properties. Carbon coatings formed by dual beam IBAD technique have excellent adhesion to substrate and low friction coefficient. The microstructure of IBAD carbon coatings are more complex then layer formed by CVD (Chemical Vapour Deposition) techniques. In this paper the application of the dual beam IBAD method for carbon layer creation is described. Some experimental results obtained for carbon coatings are presented.

14

Wpływ parametrów technologicznych na właściwości epitaksjalnych warstw węglowych osadzanych z fazy gazowej na podłożach krzemowych

Żelazko J.

Materiały Elektroniczne

|

2004

|

T. 32, nr 1-4

36-48

PL

Omówiono wpływ parametrów technologicznych na właściwości warstw węglowych otrzymywanych w procesie plazmowego osadzania z fazy gazowej. Zbadano wpływ autopotencjału katody oraz składu użytych gazów na strukturalne, elektryczne i chemiczne właściwości warstw. Stwierdzono, że typ hybrydyzacji wiązań pomiędzy atomami węgla w warstwie w decydującym stopniu zależny jest od składu fazy gazowej w komorze reaktora.

EN

In this work the influence of plasma deposition parameters on the properties of carbon layers is discussed. The dependence of the structural, electrical and chemical properties of the layers on the r.f. electrode negative selfpolarisation potential as well as on the ambience composition is studied. It is shown that the change of the gaś phase composition has a decisive influence on the bond hybridization of carbon atoms forming the layer.

15

Badania własności warstwy węglowej na powierzchni implantów z odlewniczego stopu Co-Cr-Mo.

Paszenda Z.

Inżynieria Materiałowa

|

1999

|

R. XX, nr 2

66-71

PL

W pracy skoncentrowano się nad pokryciami węglowymi, które jak wykazały badania ostatnich lat cechują się korzystnymi własnościami fizykochemicznymi w środowisku tkanek i płynów ustrojowych. Zbadano wpływ struktury odlewniczego stopu Witalium oraz sposobu przygotowania jego powierzchni na własności fizykochemiczne warstwy nanokrystalicznego węgla wytworzonej w procesie RF CVD. Badaniom poddano stop w stanie lanym oraz przesyconym. Zróżnicowanie sposobu przygotowania powierzchni próbek osiągnięto poprzez proces szlifowania, polerowania elektrolitycznego oraz pasywacji. Wyniki przeprowadzonych badań odporności na korozję wżerową metodą potencjodynamiczną w roztworze fizjologicznym Tyrode'a stopu Witalium z naniesioną warstwą węglową wskazują na jej współzależność ze strukturą stopu. Warstwa węglowa naniesiona w warunkach opracowanych w pracy zwiększa prawie dwukrotnie odporność badanego stopu na korozję wżerową w roztworze fizjologicznym Tyrode'a oraz charakteryzuje się dużą przyczepnością warstwy węglowej do metalicznego podłoża. Warunkiem uzyskania warstwy o optymalnych własnościach fizykochemicznych jest odpowiednia struktura stopu składająca się z roztworu Co beta z dużą ilością wydzieleń węglików. Obróbka cieplna, ujednorodniająca skład chemiczny stopu i zmniejszająca ilość wydzieleń węglików, zmniejsza adhezję warstwy węglowej oraz jej odporność na korozję w roztworze fizjologicznym Tyrode'a.

EN

The focuses of this work are the carbon coatings that - as it was shown by results of investigations carried out in last years - have advantageous physical and chemical properties in the tissue and body fluids environment. Influence of the Vitallium casting alloy structure and method of its surface preparation, on physical and chemical properties of the nanocrystalline carbon coating applied in the RF CVD process was investigated. The as cast and saturated alloy was investigated. Diversification of surface preparation methods was obtained by grinding, electrolytic polishing and pasivation. Results of the pitting corrosion resistance tests of the Vitallium alloy with the carbon coating applied carried out using the potentiodynamic method in the Tyrodes physiological solution, indicate its relationship with the alloy structure. Carbon coating applied in conditions worked out in the project, nearly doubles the pitting corrosion resistance of the investigated alloy in the Tyrode's physiological solution, and has a significant adherence to the metallic substrate. The suitable alloy structure consisting of the Co beta solution with multiple carbide precipitations features the condition of obtaining a coating with the optimum physical and chemical properties. Heat treatment, homogenising the alloy chemical composition and decreasing the number of carbide precipitations, decreases the adherence of the carbide coating and its corrosion resistance in the Tyrode's physiological solution.