Kształtowanie właściwości implantów tytanowych metodami inżynierii powierzchni

• Autorzy: Czarnowska, E. , Zajączkowska, A. , Major, R. , Morgiel, J. , Wierzchoń, T.

Warianty tytułu

EN

Modification of titanium implants properties by surface engineering methods

• Konferencja: Seminarium Instytutu Mechaniki Precyzyjnej. Współczesne aplikacje obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej (12.06.2007 ; Poznań, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Tytan i jego stopy ze względu na szczególne właściwości fizyczne, chemiczne oraz dobrą biozgodność w środowisku ludzkich komórek i tkanek znajdują coraz szersze zastosowanie w medycynie. Jednak, chociaż w mniejszym stopniu niż inne biomateriały metaliczne np. stale austenityczne i stopy CoCrMo, stosowanie tego materiału na implanty długookresowe ograniczają stosunkowo niska odporność na zużycie przez tarcie i przechodzenie składników stopu do otaczającego implant środowiska biologicznego. Stąd też podstawowym kierunkiem wyeliminowania tych ograniczeń są metody inżynierii powierzchni, umożliwiające kształtowanie mikrostruktury, składu fazowego i chemicznego, topografii powierzchni, a więc właściwości użytkowych stopów tytanu, w tym biologicznych. W artykule przedstawiono strukturę i właściwości warstw typu Ti3P + Ti2Ni wytwarzanych na stopie tytanu Ti6A14V w aspekcie zastosowania na implanty kostne.

EN

Titanium and its alloys regarding to their physico-chemical properties and good biocompatibility with human tissues are widely applied in medicine. Their long-term use as implant material is limited by low wear resistance and releasing the elements from the alloy to the surrounding implant environment. However this limitation is of lower degree than for e.g. an austenitic stainless steel or CoCrMo alloy. Surface engineering methods are applied to improve biomaterial useful properties of titanium alloys and their biocompatibility. These methods are aimed to modify microstructure, phase and chemical composition, and surface topography. The paper presents structure and properties of the surface layers Ti3P + Ti2Ni type produced on Ti6A14V alloy for bone implants application in medicine.

Słowa kluczowe

PL

stop tytanu; fosforek tytanu; metody hybrydowe; implanty kostne

EN

titanium alloys; titanium phosphide; hybrid methods; bone implants

• Czasopismo: Inżynieria Powierzchni
• Rocznik: 2007
• Tom: nr 3
• Strony: 13-18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Czarnowska, E.

autor

Zajączkowska, A.

autor

Major, R.

autor

Morgiel, J.

autor

Wierzchoń, T.

• Instytut "Pomnik-Centrum Zdrowia Dziecka", Warszawa

Bibliografia

• [1] Brunette D.M., Tangwall P, Textor M, Thomson P.: Titanium in medicine, Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, New York, 2001.
• [2] Marciniak J.: Biomateriały. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2002.
• [3] Wierzchoń T., Czarnowska E., Krupa D.: Inżynieria powierzchni w wytwarzaniu biomateriałów tytanowych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2004.
• [4] Okazaki Y., Ito Y.: New Ti alloy without Al and V for medical implants. "Advanced Engineering Materials". 2 (5); 2000; 278.
• [5] Lusma J., Ask M., et al.: Preparation and analysis of Ti and alloyed Ti surfaces used in the evaluation biological response. "Biomaterials and Biomedical Devices Eds.", J.S. Giammare and B. L. Hanker, Pittsburgh vol. 110, 1989, 647.
• [6] Czarnowska E., Wierzchoń T., Maranda A., Karczmarewicz E.: Improvment of titanium alloy for biomedical applications by nitriding and carbonitriding process under glow discharge conditions. "Journal of Materials Science: Materials in Medicine" 11, 2000, 73.
• [7] Bordji K., Jouzeau J.Y., Mainard D., et al.: Cytocompatibility of Ti-6Al-4V and Ti-5Al-2.5Fe alloys according to three surface treatments, using human fibroblasts and osteoblasts. „Biomaterials" 17(9), 1996, 929.
• [8] Czyrska Filamonowicz A., Buffat P.A., Łucki M., et al.: Transmission electron microscopy and atomic force microscopy characterisation of titanium-base alloys nitrided under glow discharge. "Acta Materialia". 53, 2005, 4367.
• [9] Czarnowska E., Zajączkowska A, Sowinska A, Wierzchoń T.: Composite layer with Ti3P external zone produced on titanium alloy for bone applications, "Advances in Science and Technology", 49, 2006,240.