Wpływ temperatury podłoża na strukturę warstw osadzonych z hydroksyapatytu, metodą laserowej ablacji laserem typu ArF

• Autorzy: Mróz, W.

Warianty tytułu

EN

The influence of surface temperature on the structure of hydroxyapatie coatings deposited by ArF laser ablation

• Konferencja: Ogólnopolska Konferencja "Nowoczesne Technologie w Inżynierii Powierzchni" (III; 3-6.10.2006; Łódź-Spała, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Warstwy z syntetycznego hydroksyapatytu (Cai0(PO4)6(OH)2) osadzono metodą laserowej ablacji (PLD), na układzie lasera ekscymerowego typu ArF (193 nm), na podłożach ze stopu tytanu Til All Mn z warstwą buforową TiCN, w temperaturach: 250 1 50 °C, 400 š 50 °C, 550 š 50 °C, 700 š 50 °C. Na podstawie analizy widm absorpcyjnych zmierzonych fourierowskim spektrometrem podczerwieni (FTIR), oraz topografii warstw i odpowiadających topografiom map fazowych zmierzonych mikroskopem sił atomowych (AFM), przeanalizowano zmiany składu fazowego osadzonych warstw wraz ze wzrostem temperatury. Do analizy fazowej wykorzystano pasma absorpcyjne grup P04, OH i H20. Wykazano, że wraz ze wzrostem temperatury osadzania warstw w ich składzie chemicznym ubywa strukturalnych cząsteczek wody i grup OH. Optymalny przedział temperatur podłoża, ze względu ma maksymalną zawartość w osadzanych warstwach hydroksyapatytu, określono na (400 - 550) °C.

EN

Synthetic hydroxyapatite (Ca1o(P04)6(OH)2) layers were deposited using laser ablation (PLD) method with the excimer laser ArF type (193 nm) set-up, on the TilAllV substrates with TiCN buffered layer with temperatures 250 š 50 °C, 400 š 50 °C, 550 š 50 °C, 700 I 50 °C. Based on absorption spectrum analyzes, measured using Fourier transform infrared method (FTIR) and layers topography with corresponding phase maps topography measured using atomic force microscope (AFM), changes of phase composition deposited layers in function of temperature were analyzed. Absorption band of PO4, OH and H2O groups were used for phase analysis. I this paper is shown, that while increase of temperature of deposited layers, chemical composition of water particles and OH groups decreases. Optimal range of substrate temperatures, caused maximum hydroxyapatite contents in deposited layers, were set to (400-550) °C.

Słowa kluczowe

PL

warstwy z syntetycznego hydroksyapatytu; metoda laserowej ablacji; laser typu ArF; wpływ temperatury podłoża

• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 27, nr 5
• Strony: 1154-1158
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mróz, W.

• Mróz, W. - Instytut Optoelektroniki, Wojskowa Akademia Techniczna

Bibliografia

• [1] E. Czarnowska, A. Zajączkowska, A. Sowińska, M. B. Cukrowska, M. M. Godlewski, T. Wierzchoń, „Właściwości kompozytowej warstwy Ti3P wytworzonej na stopie tytanu w aspekcie zastosowania na implanty kostne", Inżynieria Biomateriałów nr 46, (2005).
• [2] D.B. Chrisey, O.K. Hubler, "Pulsed laser deposition of thin films", John Willey & Sons, INC., New York, 1994.
• [3] B. Major, "Ablacja i osadzanie laserem impulsowym", Wydawnictwo Naukowe Akapit, Kraków 2002.
• [4] W. Mróz, "Physics of growth of thin films deposited by laser ablation", Solid State Phen. Vols. 101-102, pp. 187-196 (2005)
• [5] W. Mróz, A. Prokopiuk, B. Major, K. Haberko, J.R. Sobiecki, T. Wierzchoń, „Hydroxyapatite deposition on nitrided Ti-6Al-4V substrates by means of the ArF laser", Annals of Transplantation, vol. 9, no. 1A (suppl.), 2004.
• [6] W. Mroź, "Cohesive or adhesive hydroxylapatite layers deposited by ArF laser ablation", Proc. ŚPIĘ Vol. 5662, p. 285-290, (2005).
• [7] W. Mróz, "Physic of deposition of hydroksyapatite layers by the pulsed laser deposition method" , in ,"Functional Properties of Nanostructured ", ed. by R. Kassing, P. Petkov, W. Kulisch, C. Popov Materials", NATO Science Series II Mathematics, Physics and Chemistry. Vol. 223.
• [8] W. Mróz, M. Jedyński, J. Hoffman, M. Jelinek, B. Major, A. Prokopiuk, Z. Szymański „ Effect of reactive atmosphere on pulsed laser deposition of hydroxyapatite thin films", Laser and AppL, Proc of ŚPIĘ Vol. 5958 59582X-1, 2005
• [9] B. Major, T. Wierzchoń, W. Mróz, K.Haberko, R. Ebner, J. Bonarski, R. Major, A. Prokopiuk, "Surface engineering In formation of modern multilayer structures-biofunctional hydroxyapatite coatings produced by pulsed laser ablation and głów discharge nitriding multiplex method", Bulletin of the Polish Academy of Sciences, Technical Sciences, vol. 52, no. 4, 2004.
• [10] I. N. Mihailescu, "Hydroxyapatite nanocomposite ceramics - new implant materiał for bonę substitute", EUREKA Workshop, Magurele and Sinaia, Romania, January 16-17, 2006
• [11] B.O. Fowler, "Infrared studies of apatites. I. Yibrational assignments for calcium, strontium, and barium hydroxyapatites utitlizing isotopic substitution", Inorganic Chemistry, 13, 194- 214, 1974.
• [12] A. Stoch, A. Brożek, S. Błażewicz, W. Jastrzębski, J. Stoch, A. Adamczyk, I. Rój, „FTIR study of electrochemically deposited hydroxyapatite coatings on carbon materials", Journal of Molecular Structure, 651-653, p.389-396, 2003.
• [13] R.N. Panda, M.F. Hsieh, R.J. Chung, T.S. Chin, "FTIR, XRD, SEM and solid state NMR investigations of carbonate-containing hydroxyapatite nano-particles synthesized by hydroxide-gel techniąue", Journal of Physics and Chemistry of Solids, 64, 193- 199, 2003.