Warstwy pasywne wytworzone metodą utleniania anodowego na implantach ze stopów tytanu

• Autorzy: Marciniak, J. , Chrzanowski, W. , Paszenda, Z. , Ziębowicz, A.

Warianty tytułu

EN

The passive layers created using anodic oxidation method on the titanium alloy's implants

• Konferencja: Ogólnopolska Konferencja Naukowa "Obróbka Powierzchniowa" (VI; 20-23.09.2005; Kule k. Częstochowy, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W grupie metod inżynierii powierzchni, które wykorzystywane są do przygotowania powierzchni implantów wymienić możemy między innymi polerowanie elektrochemiczne oraz utlenianie anodowe. Metody te przyczyniają się głównie do poprawy chropowatości powierzchni oraz wzrostu odporności korozyjnej. Dobór obróbki powierzchniowych powinien odbywać się na podstawie wcześniej przeprowadzonych analiz biomechanicznych. Uwarunkowania biomechaniczne dotyczące naprężeń i przemieszczeń muszą być uwzględnione szczególnie w strefach kontaktów implantów. W pracy przedstawiono wyniki badań nad sposobami polerowania elektrochemicznego oraz utleniania anodowego dwufazowych stopów tytanu Ti6Al4V ELl, Ti6Al7Nb. Przeprowadzone badania wykazały, że polerowanie elektrochemiczne i utlenianie anodowe zapewniają dobrą odporność korozyjną stopów tytanu oraz wymaganą chropowatość powierzchni. Głównym składnikiem warstwy tlenkowej był dwutlenek tytanu. Aluminium oraz wanad, których stężenie obniżyło się w warstwie powierzchniowej w stosunku do materiału podłoża występowały w formie utlenionej. Badania przy pomocy mikroskopu AFM wykazały, iż warstwa jest ciągła.

EN

In the group of surface treatments which are commonly used for preparing implants surface we can enumerate electropolishing and anodic oxidation. These methods increase roughness of the surfaces and corrosion resistance of the implants. Nevertheless, choosing a right method for any particular implant should be preceded by biomechanical investigations. In the biomechanical test strain, stress and displacements distributions are determined and on this base we can project a new layer. In the paper results of the research that concern influence of electropolishing and anodic oxidation of titanium alloys Ti6AlV ELl, Ti6Al7Nb on corrosion resistance, surface chemistry and structure were presented. It was shown that electropolishing and following anodic oxidation ensure required roughness for the implants and good corrosion resistance. The oxide layer of Ti6Al4V ELl was predominantly composed of titanium dioxide. Aluminum and vanadium were present in the layer in oxide form and their concentration was lower then in the bulk material. AFM observation showed that the layer is uniform.

• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 26, nr 5
• Strony: 707-710
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Marciniak, J.

• Politechnika Śląska w Gliwicach, Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych

autor

Chrzanowski, W.

• Politechnika Śląska w Gliwicach, Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych

autor

Paszenda, Z.

• Politechnika Śląska w Gliwicach, Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych

autor

Ziębowicz, A.

• Politechnika Śląska w Gliwicach, Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych

Bibliografia

• [1] Liu X., Chu P. K., Ding Ch.: Surface modification of titanium, titanium alloys, and related materials for biomedical applications. Materials Science and Engineering R47, 2004, 49-121.
• [2] ISO 5832 Part 2.
• [3] Brunette D. M., Tengvall P., Textor M., Thomsen P.: Titanium in Medicine. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2001.
• [4] Zhu X., Kim K-H., Leong Y.: Anodic oxide films containing Ca and P of titanium biomaterial. Biomaterials 22, 2001, 2199-2206.
• [5] Groessner-Schreiber B., Tuan R. S.: Enhanced extracellular matrix production and mineralizaion by osteoblasts cultured on titanium surface in vitro. J Cell Sci 1992, 101, 209-17.
• [6] Marciniak J.: Biomateriały. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2002.
• [7] Patent: FR 2795433, WO0100906, AU 6449700, US6610194, Cn 1358240T, EP 1194617.
• [8] Patent: GB 2060700.
• [9] Lausmaa J.: Surface spectroscopic characterization of titanium implant materials. Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 81, 1996, 343-361.
• [10] Lausmaa J., Kasemo B., Mattsson H., Odelius H.: Multitechnique characterization of oxide films on electropolished and anodically oxidized titanium. Applied Surface Science 45, 1990, 189-200.
• [11] Zwelling V., Aucouturier M., Darque-Ceretti E. Electrochim. Acta 45, 1999, 921.