Porowate warstwy do zastosowań medycznych wytworzone w procesie wysokonapięciowego utleniania anodowego tytanu
[ 1 ] Instytut Inżynierii Materiałowej, Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania, Politechnika Poznańska | [ D ] doktorant
[ 1 ] Instytut Inżynierii Materiałowej, Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania, Politechnika Poznańska | [ P ] pracownik
EN The porous layer for medical aplication made by a process of high-voltage anodic oxidation of titanium
polski
- tytan
- utlenianie anodowe
- elektrochemia
- srebro
- zwilżalność
- titanium
- anodic oxidation
- electrochemistry
- silver
- wettability
PL Celem pracy jest zbadanie procesu wysokonapięciowego utleniania anodowego tytanu w elektrolicie zawierającym 2M kwasu ortofosforowego z dodatkiem kwasu fluorowodorowego pod kątem zastosowań biomedycznych (wszczepy). Przeprowadzono proces utleniania w zakresie napięć 30-210V z dodatkiem od 0 do 2% HF. Uzyskane próbki zostały przebadane z zastosowaniem metod SEM, EDS, AFM, XRD, odporności korozyjnej, XPS, biozgodności in vitro, zwilżalności oraz osadzono na nich dodatkowe cząstki srebra.Podczas badań stwierdzono podczas utleniana występowanie wyładowań elektrycznych wspomagających proces tworzenia rozwiniętej warstwy tlenkowej. Stwierdzono korzystną morfologię powierzchni, stan krystaliczny oraz chemiczny odpowiedni dla zastosowań medycznych dla części badanych próbek. Osadzone na powierzchni utlenionej cząstki srebra poprawiły biozgodność wykazaną podczas badań in vitro. Podsumowując możliwe jest wytworzenie anodowej warstwy tlenkowej na tytanie o właściwościach odpowiednich do zastosowań medycznych. Najlepszą warstwę tlenkową uzyskano podczas anodowania tytanu w elektrolicie 2M H3PO4 + 1% HF przy napięciu 210V z późniejszym osadzeniem cząstek srebra. Uzyskana warstwa charakteryzowała się dużą chropowatością, dobrą zwilżalnością, wysoką odpornością korozyjną oraz odpowiednią biozgodnością.
EN The aim of the study is examination the process of high voltage anodic oxidation of titanium in an electrolyte containing 2M orthophosphoric acid with addition of hydrofluoric acid for biomedical applications (implants). Process of anodic oxidation was taken within the voltage range of 30-210V with addition 0 to 2% HF. The resulting samples were tested by the methods of SEM, EDS, AFM, XRD, corrosion resistance, XPS, in vitro biocompatibility, wettability, and deposited them additional silver particles. In time of study found electrical discharges supporting the process of anodization and developed oxide layer. A favorable surface morphology, the crystalline state and chemical suitable for medical applications was found for prat od obtained samples. Deposited silver particles on the oxidized surface improved the biocompatibility demonstrated in in vitro studies. In conclusion, it is possible to produce the anodic oxide layer on titanium with properties suitable for medical applications. The best oxide layer obtained during the anodizing the titanium in the electrolyte 2M H3PO4 + 1% HF at a voltage of 210V with the additional deposition of the silver particles. The resulting oxide film was characterized by a high roughness, good wettability, high corrosion resistance and appropriate biocompatibility.
140
nauki inżynieryjne i techniczne
inżynieria materiałowa
DrOIN 1722
publiczny
Piotr Lacki
Częstochowa, Polska
10.02.2016
polski
publiczny
Wojciech Simka
Gliwice, Polska
26.01.2016
polski
publiczny
rozprawa doktorska
Poznań, Polska
04.03.2016
Rada Wydziału Budowy Maszyn i Zarządzania Politechniki Poznańskiej
doktor nuak technicznych w dyscyplinie: inżynieria materiałowa, w specjalności: inżynieria powierzchni biomateriałów