Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Charakterystyka nanoporowatych warstw na Ti jako perspektywicznych podłoży dla zastosowań biomedycznych

100%

Pisarek M. , Roguska A. , Andrzejczuk M.

|

tom Vol. 32, nr 2

71-76

PL

Nanorurki (NT) tlenku tytanu o długości około 1 ?m i średnicy w zakresie od 40 do 110 nm wytworzono na Ti metodą utleniania anodowego przy stałym potencjale (10, 15, 20 i 25 V) w roztworze gliceryny i wody dejonizowanej z dodatkiem 0,86% mas. fluorku amonu. Do scharakteryzowania samoorganizujących się porowatych warstw na Ti oraz wpływu temperatury wygrzewania w zakresie 200÷600°C na ich morfologię, strukturę i mechaniczną stabilność wykorzystano elektronową mikroskopię skaningową, elektronową mikroskopię transmisyjną, dyfrakcję rentgenowską oraz spektroskopię fotoelektronów. Na powierzchni termicznie stabilizowanych nanorurek TiO2 zaadsorbowano proteiny w celu wstępnej oceny biozgodności tak przygotowanych podłoży. Przeprowadzone badania wykazały, iż porowate warstwy tlenkowe uzyskiwały stabilność po wygrzewaniu w temperaturze powyżej 400°C, a ich struktura ulegała zmianie z amorficznej na krystaliczną (anataz + rutyl). Tak zmodyfikowana powierzchnia Ti okazała się obiecującym podłożem do adsorpcji protein w porównaniu z powierzchnią typowego implantu z czystego Ti.

EN

Titanium oxide nanotube arrays were fabricated in a mixture of glycerol, deionized water and low concentration solution of NH4F (0.86 wt %). Well- -ordered nanotube arrays of titania with length of ~1.0 ?m and diameter of about 40÷110 nm were prepared via electrochemical oxidation at constant voltage (10, 15, 20 or 25 V). SEM, X-ray diffraction, FTIR spectroscopy and XPS surface analytical technique were used to characterize the self-organized porous layers, and the effect of annealing at 200÷600°C on their morphology, structure and mechanical stability. Thermally stabilized TiO2 nanotubes were used for adsorption of the protein on their surfaces. Our results showed, that the nanotubular structure was stable above the 400°C and their structure changed from amorphous to the crystalline phase (anatase + rutile). Surface of Ti modified as presented in the article appeared a promising substrates for protein adsorption, as compared to a typical Ti implant surfaces.

2

The structural stability of zirconia ceramics in water and acid solutions

100%

Andrzejczuk M. , Lewandowska M. , Kosmacz T. , Kurzydłowski K. J.

|

tom Vol. 51, iss. 4

629-633

EN

Yttria-tetragonal zirconia polycrystals (Y-TZP) are used as a material for dental applications, e.g., inlays, crowns, and bridges. However, the Y-TZP may undergo a phase transformation, which results in micro-cracking. For this reason its stability in an oral environment is of great importance. In this paper, the hydrothermal stability of low-porous yttria-doped zirconia in water and acid solutions was investigated. Ceramics with a fractional density of tetragonal phase ranging from 90% to nearly 100% were produced by sintering of dry-pressed pellets at different temperatures in an ambient air atmosphere. The flexural strength and phase composition were determined for samples before and after exposure to various environments. The influence of phase transformation on the surface morphology was investigated using a scanning electron microscope. The results showed that specimens sintered at 1450C to a density of more than 95% of the theoretical maximum exhibit a strong tendency to undergo a tetragonal-to-monoclinic phase transformation during autoclaving in water at 200C for 24 hours. The volume expansion due to phase transformation results in micro-cracking, which has a detrimental effect on mechanical properties of the investigated material.

PL

Tetragonalny tlenek cyrkonu stabilizowany itrem (Y-TZP) jest stosowany w stomatologii jako materiał na korony, wypełnienia lub mostki. Wadą tej ceramiki jest skłonność do przemiany fazy tetragonalnej w fazę jednoskośną – bardziej stabilną w niskich temperaturach. Przemianie tej towarzyszy wzrost objętości materiału (około 3%) i powstawanie mikropęknięć. Dodatkowo przemianie tej sprzyja środowisko wodne typowe dla jamy ustnej. Dlatego też w niniejszej pracy podjęto problem stabilności fazy tetragonalnej tlenku cyrkonu w środowiskach wodnych. Ceramikę wytworzono poprzez spiekanie wyprasek w atmosferze obojętnej w różnych temperaturach. Zastosowanie różnych temperatur spiekania pozwoliło uzyskać materiał o gęstościach w zakresie od 90% do 100% gęstości teoretycznej. Wytworzone próbki poddano starzeniu w wodzie oraz roztworach kwasów siarkowego, solnego i azotowego. Określono skład fazowy oraz wytrzymałość na zginanie próbek w stanie wyjściowym i poddanych starzeniu w różnych środowiskach. W celu analizy wpływu przemiany fazowej na morfologie powierzchni przeprowadzono obserwacje mikrostruktury przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego. Uzyskane wyniki pokazały, że największa skłonność do przemiany w fazę jednoskośną mają próbki spiekane w najwyższej temperaturze (1450C). Dodatkowo skłonność ta potęguje środowisko wodne – w wyniku starzenia w 200C przez 24 godzin przemianie uległo 80% fazy tetragonalnej. W próbkach starzonych w roztworach kwasów w temperaturze 75C stwierdzono tylko kilkuprocentowy udział fazy jednoskośnej. Nie zaobserwowano wpływu rodzaju użytego roztworu kwasu na stabilność fazy tetragonalnej. Obserwacje mikroskopowe pozwoliły zlokalizować miejsca degradacji ceramiki, widoczne jako kratery, będące wynikiem zmiany objętości i powstawania pęknięć podczas przemiany fazy tetragonalnej w jednoskośną. Powstawanie tej fazy powoduje także obniżenie właściwości mechanicznych Y-TZP.

3

Corrosion inhibition of carbon steel (K-55) in CO2-saturated 0.5 M KCl solution by polyacrylamide

100%

Palumbo G. , Andrzejczuk M. , Mizera J. , Banaś J.

|

tom nr 11

396--399

EN

Polyacrylamide (PAM) was used to investigate the inhibition efficiency on corrosion of carbon steel (K-55) in 0.5 M KCl solution with CO2 through AC impedance, polarization curves, and SEM techniques under static and hydrodynamic conditions. The electrochemical experimental results indicated that carbon steel showed active dissolution behaviour in the absence and the presence of the inhibitor PAM. However, the Nyquist diagrams showed increase in RP values in the presence of inhibitor under static and hydrodynamic conditions, thus increasing inhibition efficiency. Potentiodynamic curves suggested that the inhibitor is mixed type in nature. SEM results showed that PAM was able to influence the flow dynamic properties of solution by decreasing the friction (wall shear-stresses) between the metal surface and flowing media, thus reducing the risk of flow induced localized corrosion.

PL

W publikacji zawarto wyniki badań skuteczności antykorozyjnej inhibitora poliakrylamidowego (PAM) zastosowanego do hamowania procesów korozyjnych stali typu K55 w środowisku 0,5M KCl z obecnością CO2. Badania elektrochemiczne prowadzono w warunkach stacjonarnych oraz w warunkach przepływu z użyciem technik impedancyjnych i polaryzacyjnych. Obserwacje powierzchni próbki prowadzono z użyciem techniki elektronowej SEM. Wyniki badań wskazują, że stal K55 wykazała aktywność elektrochemiczną zarówno przy nieobecności jak i w obecności inhibitora PAM. Dalsze badania impedancyjne wykazały jednak, że w obecności inhibitora następuje wzrost wartości Rp badanej próbki, zarówno w warunkach stacjonarnych jak i hydrodynamicznych. To wskazuje na skuteczność hamowania korozji przez inhibitor typu PAM. Krzywe polaryzacji natomiast sugerują katodowo-anodowy charakter inhibitora. Z kolei obserwacje SEM wykazały wpływ inhibitora na własności hydrodynamiczne roztworu poprzez zmniejszenie tarcia pomiędzy powierzchnią metalu i przepływającym medium, redukując tym samym ryzyko powstania ognisk korozji wywołanej przepływem.

4

Antibacterial Composite Layers on Ti: Role of ZnO Nanoparticles

88%

Roguska A. , Belcarz A. , Suchecki P. , Andrzejczuk M. , Lewandowska M.

|

nr 1

5

Kompozyty ceramiczno-polimerowe stosowane na stałe wypełnienia stomatologiczne - wpływ cząstek wypełniacza na właściwości mechaniczne

75%

Lewandowska M. , Andrzejczuk M. , Kurzydłowski K. J. , Karaś J. , Szafran M. , Rokicki G.

|

tom R. 4, nr 11

302-305

PL

Celem niniejszej pracy było opracowanie materiałów kompozytowych ceramiczno-polimerowych przeznaczonych na stałe wypełnienia stomatologiczne oraz badania wpływu rodzaju, ilości oraz wielkości ziarna wypełniacza ceramicznego na właściwości użytkowe kompozytu. Przedstawione wyniki badań pokazały możliwość uzyskania jednorodnych pod względem mikrostruktury i właściwości kompozytów ceramiczno-polimerowych z przeznaczeniem na stałe wypełnienia stomatologiczne. Wykazano wpływ udziału objętościowego oraz wielkości cząstek wypełniacza na ich właściwości, które dominuje nad wpływem składu chemicznego. Właściwości kompozytów wytworzonych były zbliżone do właściwości kompozytu dostępnego w handlu, co daje punkt wyjścia do dalszych prac nad wprowadzeniem oryginalnego polskiego materiału na wypełnienia stomatologiczne.

EN

Until quite lately, an amalgam was the main material used for permanent fillings in dentistry because of its good mechanical characteristics and good adhesion to the tooth tissue. However, its disadvantages e.g. toxicity of mercury vapour, high thermal conductivity, as well as unsatisfied colour of fillings, motivate to widespread investigations of new materials which could replace the amalgam. In the group of various materials the composites seems the most perspective. The aim of this work was to develop ceramic-polymer composites for permanent fillings in dentistry and in particular to study the influence of ceramic particles on their mechanical properties. Bis-GMA resin was used as polymer matrix. Ceramic glasses with different chemical compositions, shown in Table 1, were used as composite fillers. They differ in particle size distributions (Table 2), what is important in the context of their effect on mechanical properties of composites. Examples of the microstructures of the fabricated composites containing 60 vol.% of fillers are shown in Figure 1. They are homogenous that was confirmed also by the results of microhardness measurements. Microhardness distribution of the fabricated composite (Fig. 2) was similar to that of commercial composites. The mean values of microhardness of the composites with various fillers are shown in Figure 3. The composite with ceramic glass containing La2O3 has exhibited the highest microhardness. However, the chemical composition of the filler has a minor effect on material properties. The strong correlation between the microhardness and the size of particles (Fig. 4) and the microhardness and the volume fraction of filler particles (Fig. 5) have been found.

6

Structural features and gas tightness of EB-PVD 1Ce10ScSZ electrolyte films

63%

Andrzejczuk M. , Vasylyev O. , Brychevskyi M. , Dubykivskyi L. , Smirnova A. , Lewandowska M. , Kurzydłowski K. J. , Steiberger-Wilckens R. , Mertens J. , Haanappel V.

|

tom Vol. 30, No. 3

170--179

EN

The structure of Ceria doped Scandia Stabilized Zirconia (1Ce10ScSZ) electrolyte film deposited by EB-PVD (Electron Beam-Physical Vapour Deposition) technique on NiO-ZrO2 substrate was characterized by electron microscopy. The highly porous substrate was densely covered by deposited film without any spallation. The produced electrolyte layer was of a columnar structure with bushes, bundles of a diameter up to 30 ?m and diverse height. Between the columns, delamination cracks of few microns length were visible. The annealing of zirconia film at 1000 °C resulted in its densification. The columnar grains and delaminating cracks changed their shape into a bit rounded. High magnification studies revealed nanopores 5-60 nm formed along the boundaries of the columnar grains during annealing. High-quality contacts between the electrolyte film and anode substrate ensured good conductivity of the electrolyte film and high efficiency of SOFC.