|
|
|
|
|
|
» Właściwości powłok hydroksyapatytowych wytwarzanych metodą zol-żel na podłożach tytanowych
|
|
BOŻENA PIETRZYK  JAROSŁAW KOMOROWSKI
Hydroksyapatyt (HAp) ze względu na chemiczne podobieństwo do
mineralnego składnika kości jest uważany za jeden z najważniejszych
materiałów do zastosowań biomedycznych. [1÷3]. Szczególne
zainteresowanie wzbudza jako materiał do zastosowań w implantologii
ortopedycznej i stomatologicznej. Wykorzystywany
jest jako substytut kości, jednak ze względu na niskie właściwości
wytrzymałościowe nie może być stosowany na elementy silnie obciążane.
W takich przypadkach HAp może być zastosowany jako
powłoka poprawiająca właściwości biomedyczne metalowego implantu.
Dla zapewnienia optymalnych właściwości biomedycznych
istnieje dążenie do osiągnięcia jak największego podobieństwa budowy
chemicznej wytwarzanych powłok z naturalną kością. Biologiczny
apatyt zawiera grupy węglanowe CO3, które częściowo
zastępują zarówno jony fosforanowe PO4
3- (typ-B), jak jony hydroksylowe
OH- (typ-A) [4, 5].
Istnieje wiele metod wytwarzania powłok HAp na metalowych
podłożach, np.: rozpylanie jonowe, nanoszenie elektroforetyczne,
impulsowa ablacja laserowa, natryskiwanie cieplne i metoda zol-żel
[6÷11]. Metoda zol-żel wyróżnia się spośród nich niskimi kosztami
aparatury, nieskomplikowanym procesem technologicznymi oraz
możliwością łatwego kontrolowania struktury i budowy chemicznej
wytwarzanej warstwy. Metoda ta może być wykorzystana do
modyfikacji budowy chemicznej HAp w kierunku otrzymywania
powłok o budowie zbliżonej do apatytów biologicznych.
W pracy przedstawiono sposób przygotowania powłok HAp
z udziałem grup węglanowych nakładanych metodą zol-żel na podłoża
tytanowe. Przedstawiono morfologię, właściwości mechaniczne
i budowę chemiczną wytworzonych powłok.
WYTWARZANIE I METODY BADANIA POWŁOK
Zol wapniowo-fosforanowy przygotowano, rozpuszczając prekursory
tzn. Ca(NO3)2·4H2O oraz (C2H5)3PO4 w etanolu. Po połączeniu
osobno przygotowanych roztworów, zol starzono w temperaturze
60°C od 8 do 40 godzin. Stwierdzono, że parametry zolu, takie
jak pH i le[...]
więcej»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2010/4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
» Comparison of structure and morphology of hydroxyapatite films obtained by sol-gel and RF PECVD methods
|
|
Anna Zydorczyk Bożena Pietrzyk Hieronim Szymanowski Sebastian Miszczak
In the recent years, increasing number of applications of hydroxyapatite
(HAP) layers as implant coatings have been observed. Due to
its chemical composition, similar to that of natural bones, HAP is
highly valued by the medical environment. The HAP layer causes the
implant to integrate faster into surrounding tissues [1]. Additionally,
it is a layer limiting the penetration of metal ions to organism, and
preventing the immune system response. A number of methods can
be used to produce biocompatible coatings on metals for biomedical
applications: high temperature plasma-spraying, electrophoretic
deposition, laser deposition, micro-arc techniques, magnetron sputtering
and sol-gel techniques [2÷9]. However, each method has its
own limitations, often caused by low adhesion strength to the substrate
and also by difficulties with controlling the phase composition
of the coating during the deposition. In this work HAP layers
were deposited by sol-gel method which provided good control of
film parameters, and by a new PE RFCVD method.
Experimental procedure
In sol-gel method, the calcium-phosphate sol was prepared by dissolving
Ca(NO3)2⋅4H2O and (C2H5O)3PO in ethanol. Next, the solutions
were mixed and aged for 15 hours at 60°C. The HAP layers
were deposited on samples of AISI 316L stainless steel and silicon
wafers by dip-coating method. Samples were withdrawn from sol
with constant speed of 35 mm/min and annealed in air at 500°C[...]
więcej»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2010/3
|
|
|
» Charakterystyka powłok Al2O3 wytwarzanych metodą aerozol-żel
|
|
|
BOŻENA PIETRZYK SEBASTIAN MISZCZAK ŁUKASZ KOŁODZIEJCZYK HIERONIM SZYMANOWSKI
Materiały tlenkowe stanowią dużą grupę tworzyw ceramicznych,
znajdującą szerokie zastosowanie w technice. Często stosowane są
jako materiały powłokowe na różnego rodzaju podłożach. Szczególne
miejsce pośród takich zastosowań zajmuje tlenek glinu Al2O3,
dzięki korzystnym właściwościom fizykochemicznym i mechanicznym.
Powłoki Al2O3 mogą być wytwarzane z użyciem różnych
metod osadzania, takich jak: chemiczna depozycja z fazy gazowej
(CVD), rozpylanie magnetronowe, natryskiwanie cieplne, czy też
metody zol-żel [1÷4].
W pracy przedstawione są wyniki badań nad zmodyfikowaną
metodą wytwarzania powłok tlenkowych z fazy ciekłej - metodą
aerozol-żel. Jest ona modyfikacją klasycznego procesu zol-żel i polega
na ultradźwiękowym generowaniu mgły aerozolu i osadzaniu
go na wybranym podłożu [5]. Zaletą takiej modyfikacji jest możliwość
osadzania powłok tlenkowych na podłożach o skomplikowanej
lub porowatej powierzchni. Metoda ta może być użyta do
wytwarzania zarówno powłok jedno- jak i wieloskładnikowych, np.
SiO2, TiO2, ormosil [6÷8]. W pracy metoda aerozol-żel posłużyła
do wytworzenia powłok tlenku glinu Al2O3 na podłożach krzemowych,
które były następnie obrabiane cieplnie w różnej temperaturze.
Wytworzone powłoki zostały następnie scharakteryzowane pod
kątem morfologii powierzchni, budowy chemicznej i strukturalnej,
twardości oraz adhezji.
me todyka ba dawcza
Do wytworzenia powłok tlenku glinu użyto zolu na bazie prekursora
metaloorganicznego oraz wody. Tri-izo-propanolan glinu (Sigma-
Aldrich, >98%) rozpuszczano w wodzie o temperaturze 95°C,
natomiast katalizatorem był roztwór kwasu azotowego. Uzyskany
roztwór koloidalny charakteryzował się kwaśnym pH (ok. 3,8)
i lepkością ok. 7 cPs. Tak otrzymany zol posłużył do wytworzenia
powłok Al2O3. W tym celu zbudowano reaktor realizujący podstawowe
założenie metody aerozol-żel, czyli możliwość depozycji powłok
z mgły aerozolu. Schematyczną budowę reaktora przedstawia
rysunek 1.
Zasadniczymi [...]
więcej»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2010/4
|
|
|
|
Strona 1
|
Twój Profil
Twój koszyk
