- Tytuł:
-
Preliminary characteristic of composite coatings C/HAp produced respectively by RF PACDV and sol-gel methods
Wstępna charakterystyka kompozytowych powłok C/HAp wytworzonych odpowiednio metodami RF PACVD oraz zol-żel - Autorzy:
-
Gawroński, J.
Pietrzyk, B. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/351780.pdf
- Data publikacji:
- 2013
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
hydroxyapatite
sol-gel
adhesion
carbon
implant
hydroksyapatyt
zol-żel
przyczepność
węgiel - Opis:
-
The required high mechanical strength and the reliability of implants on one side and a lack of toxic elements in those materials, on the other side, causes restrictions in use of metal alloys for austenitic steel, alloys of cobalt matrix and even titanium alloys. However, elements harmful to human body structure such as chromium, nickel and vanadium could not have been eliminated so far. An attempt to reduce detrimental effects of above elements on the living organism are surface modifications of materials predicted for implants through the deposition of protective layers. The C/HAp composite coating was prerared by deposition of carbon layer directly on surgical steel with RF PACVD method and manufacturing of hydroxyapatite layer by sol-gel method. It was proved that carbon film significantly increases adhesion of the composite C/HAp coating. It is due to the diffusive character of bonding between carbon layer and metallic substrate not only by adhesion as in the case with hydroxyapatite deposited directly on metal base. Adhesion of both synthesized coatings was determined using nanoindentation technique. X-Ray diffraction was used for phase composition evaluation. Atomic Force Microscope revealed topography of raw, carbon and C/HAp surfaces. Elemental composition of carbon and composite layers was investigated by scanning electron microscope equipped with x-ray energy dispersive spectroscopy detector.
Wymagana wysoka wytrzymałość mechaniczna i niezawodność implantów z jednej strony i nie stosowanie w materiałach pierwiastków toksycznych (alergizujących) z drugiej strony, powoduje ograniczenia w stosowaniu stopów metalicznych, przeznaczonych na implanty, do stali austenitycznej, stopów na osnowie kobaltu i stopów tytanu. Mimo starań, nie udało się jednak z materiałów tych całkowicie wyeliminowac pierwiatków szkodliwych dla organizmu jak choćby chromu, niklu i wanadu. Próbą ograniczenia złego wpływu pierwiastków na żywy organizm są modyfikacje powierzchni materiałów przeznaczonych na implanty poprzez wytwarzanie na nich warstw ochronnych. Kompozytowa powłoka węgiel/hydroxyapatyt została otrzymana przez naniesienie w pierwszej kolejności warstwy węglowej bezpośrednio na stal AISI 316L metodą RF PACVD a następnie warstwy hydroxyapatytu metodą zol-żel. Zostało udowodnione, że warstwa węglowa w sposób znaczący zwiększa adhezje kompozytu C/HAp do zastosowanego podłoża. Jest to wynikiem dyfuzyjnego charakteru połączenia pomiędzy warstwą węglową a podłożem a nie jak w przypadku bezpośredniego naniesienia powłoki HAp na podłoże gdzie połączenie takie ma charakter adhezyjny. Adhezja obu wytworzonych powłok (C, C/HAp) została określona po użyciu nanoindentera F-MY MTS Instruments Nano G-200 metodą scratch test. Analizę składu fazowego podłoża oraz uzyskanej powłoki kompozytowej dokonano metodą dyfrakcji rentgenowskiej. Badania topografii powierzchni z wytworzonymi warstwami węglową oraz węglowo/hydroxyapatytowa przeprowadzono przy użyciu mikroskopu sił atomowych (AFM) F-my Veeco Multimode z kontrolerem NanoScoper. Chropowatość warstwy wierzchniej określono przy pomocy parametru Ra. Mikroanalizę rentgenowską wykonano przy pomocy przystawki Thermo-Noran zainstalowanej w mikroskopie scaningowym HITACHI S-3000N. Zastosowano technikę analizy liniowej (EDS). - Źródło:
-
Archives of Metallurgy and Materials; 2013, 58, 2; 569-572
1733-3490 - Pojawia się w:
- Archives of Metallurgy and Materials
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł