Wyniki 1-7 spośród 7 dla zapytania: authorDesc:"MARTA JANUŚ"

Wybrane właściwości modyfikowanych powierzchni tytanu i stopu Ti6Al4V

Czytaj za darmo! »

Jak powszechnie wiadomo, tytan i jego stopy są bardzo atrakcyjnymi materiałami dla zastosowań w różnych obszarach medycyny. Jest to możliwe z powodu ich unikalnych właściwości fizycznych i chemicznych, takich jak wysoka wytrzymałość, niska gęstość, dobra odporność korozyjna i dobra biozgodność w środowisku ludzkich komórek i tkanek [1÷3]. Można je dostrzec w wielu aspektach medycyny, takich jak: komfort operacji chirurgicznych (aparatura) i leczenia urazów (na przykład: endoprotezy i sztuczne kończyny, implanty, płyty stabilizacyjne) [4÷9]. Z drugiej strony, materiały te mają stosunkowo słabe właściwości tribologiczne, wysoki współczynnik tarcia, niską odporność na ścieranie i raczej wysoką skłonność na zużycie. W badaniach prowadzonych nad modyfikacją zewnętrznej powierzchni t[...]

Struktura i odporność korozyjna modyfi kowanego powierzchniowo stopu Ti6Al4V

Czytaj za darmo! »

Przedstawiono wyniki badań nad modyfi kacją powierzchni stopu Ti6Al4V warstwami typu C:N:H i SiCxNy(H). Warstwy te otrzymano w procesie RFCVD (13,56 MHz, 60 W) oraz MWCVD (2,45 GHz, 800 W) przy użyciu reaktywnych mieszanin gazowych zawierających CH4, N2, SiH4, H2 wprowadzanych do reaktorów w różnych proporcjach. Morfologie powierzchni i skład chemiczny próbek badano przy pomocy analizy SEM, EDS, i XPS. Odporność korozyjną próbek oceniono na podstawie krzywych woltamperometrycznych w roztworze Ringera oraz analizy tego roztworu techniką AAS. Słowa kluczowe: stop Ti6Al4V, modyfi kacja powierzchni, odporność korozyjna The structure and corrosion resistance of the surface modifi ed Ti6Al4V alloy This work contains results concerning surface modifi cation of titanium alloy Ti6Al4V with a[...]

Wybrane właściwości użytkowe modyfi kowanych powierzchni biomateriałów metalicznych na bazie tytanu


  W tej pracy były badane materiały takie jak tytan CP ASTM Grade2 i stop tytanu Ti6Al4V pokryte warstwami a-C:N:H i a-SiCxNy(H). Warstwy te zostały nałożone technikami plazmo chemicznymi przy zastosowaniu systemu RF CVD - MW-CVD. Jako odczynniki gazowe wprowadzano: CH4, N2, SiH4 oraz obojętny nośnik Ar. Poddano analizie morfologię, skład chemiczny i strukturę zmodyfi kowanych powierzchni. Ponadto zbadano odporność na korozję, właściwości tribologiczne i biokompatybilność. Następnym krokiem było porównanie tak zmodyfi kowanych materiałów z próbkami wyjściowymi. Skład chemiczny i struktura powierzchni (przed i po modyfi kacji oraz po ekspozycji w roztworze Ringera) zostały zbadane przy użyciu metod: SEM, XPS, metody FT IR. Odporność korozyjną materiałów oceniono na podstawie przyspieszonych technik polaryzacyjnych w roztworze Ringera oraz na podstawie analizy tego roztworu po ekspozycji próbek badanych materiałów metodą AAS. Właściwości mechaniczne badano przy użyciu urządzenia Mikro-Combi-Tester oraz tribotesteru typu kula-tarcza. Biokompatybilność zdeponowanych warstw była analizowana w badaniu wzrostu komórek kostnych na powierzchni. Tak przeprowadzone badania pozwoliły na wyjaśnienie wpływu składu chemicznego i struktury warstw a-C:N:H i a-SiCxNy(H) na korozję tytanu i jego stopu Ti6Al4V w płynach fi zjologicznych. Ponadto można, w oparciu o otrzymane wyniki wskazać kierunki modyfi kacji powierzchni zapewniające optymalne właściwości pozwalające na zastosowanie tych metali jako biomateriałów. Słowa kluczowe: tytan i jego stopów, korozja, chemiczne osadzanie z fazy gazowej, plazma Chosen properties of Titanium biomaterials with modifi ed surface In this work modifi cations of technical Titanium CP ASTM Grade2 and Titanium alloy Ti6Al4V with a-C:N:H and a-SiCxNy(H) layers were studied. The layers were plasmachemically deposited in RF CVD - MW-CVD system with application of CH4, N2, SiH4 as gaseous reagents. Morphology, chemical composition[...]

Wpływ parametrów procesu tlenoazotowania na właściwości użytkowe stopu Ti-6Al-4V

Czytaj za darmo! »

Stopy tytanu jak i tytan techniczny są atrakcyjnymi materiałami do zastosowań w różnych obszarach medycyny. Jest to możliwe ze względu na unikatowe właściwości fizyczne i chemiczne, takie jak wysoka wytrzymałość, mała gęstość, dobra odporność korozyjna i dobra biozgodność w środowisku ludzkich komórek i tkanek [1÷3]. Zastosowanie tytanu i jego stopów umożliwia zwiększenie komfortu operacji chirurgicznych (aparatura medyczna) oraz leczenia urazów (na przykład endoprotezy i sztuczne kończyny, implanty, płyty stabilizacyjne) [4÷9]. Z drugiej strony materiały te mają stosunkowo niskie właściwości tribologiczne, dużą wartość współczynnika tarcia i małą odporność na ścieranie. W badaniach prowadzonych nad modyfikacją powierzchni tytanu i jego stopów, mających na celu poprawę właściwości tribologicznych, stosowane są różne technologie i różnego rodzaju warstwy. W ostatnich latach widoczne jest rosnące zainteresowanie warstwami Ti(N) Ti(C) i Ti(C, N) [9÷11]. W wyniku tlenoazotowania jarzeniowego uzyskuje się warstwy zawierające Ti(O, N) + Ti2N + α-Ti(N) [12]. Grubość warstwy tlenoazotku tytanu po godzinnej obróbce wynosi około 2 μm. Chropowatość tlenoazotowanych powierzchni zarówno tytanu, jak i stopu zależy od warunków prowadzenia procesu, a głównie od temperatury. Należy podkreślić, że zarówno skład chemiczny, mikrostruktura, jak i topografia powierzchni mają istotny wpływ na właściwości biofizyczne implantów [13, 14]. Wyniki przedstawione w wymienionych pracach potwierdzają duże możliwości wykorzystania procesu tlenoazotowania jarzeniowego do wytwarzania biomateriałów tytanowych. Świadczy o tym również fakt, że warstwy wytworzone w procesie tlenoazotowania charakteryzują się dużą odpornością na zużycie przez tarcie i korozję [14]. Warstwy są biozgodne i stanowią barierę hamującą przechodzenie tytanu i składników stopowych do otaczającego je środowiska biologicznego. Materiały i metody bada ń Próbki stopu tytanu Ti-6Al-[...]

Kinetyka wzrostu warstw w procesie RFCVD


  W projektowaniu technologii cienkich warstw i powłok, w tym również technologii chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD - Chemical Vapour Deposition) istotne jest poznanie kinetyki i mechanizmu procesu. Znajomość ta umożliwia optymalizację warunków technologicznych formowania, czyli uzyskanie warstw o ściśle określonej grubości i strukturze. Szybkość wzrostu warstw zależy od parametrów procesu osadzania. Wpływa na nią również geometria reaktora. Badania szybkości wzrostu warstw w warunkach CVD prowadzi się zwykle eksperymentalnie. Teoretyczne jej oszacowanie jest bardzo trudne ze względu na złożoność równań opisujących zjawiska transportu masy i energii oraz procesy chemiczne, na które składają się reakcje homoi heterogeniczne na powierzchni ciała stałego [1]. Na podstawie danych eksperymentalnych i poszukiwaniu odpowiednich korelacji pomiędzy parametrami procesu CVD a szybkością wzrostu warstw w pracach [2, 3] podano ogólne zależności na szybkość wzrostu warstw w zależności od temperatury, ciśnienia, szybkości przepływu oraz mocy generatora plazmy (dla CVD wspomaganej plazmowo - PACVD). Zaskakujące jest natomiast to, że w literaturze brak jest danych dotyczących kinetyki wzrostu, czyli wpływu czasu osadzania na grubość warstw. W projektowaniu reakcji chemicznych CVD zakłada się zwykle liniowy wzrost grubości z upływem czasu. Jedynie w pracy [4] autorzy na podstawie pomiaru grubości warstw w funkcji czasu nie potwierdzają liniowej kinetyki wzrostu w przypadku osadzania warstw węgloazotku krzemu na podłożu ze szkła kwarcowego. Szybkość wzrostu warstwy przyjmuje największą wartość na początku procesu, a potem monotonicznie maleje do zera. Taki przebieg autorzy przypisują zmniejszaniu się ilości centrów aktywnych na powierzchni wraz z upływem czasu osadzania. Nie tłumaczą oni jednak, jakie miejsca na powierzchni stanowią centra aktywne, na których w pierwszym etapie produkty pośrednie powstające w wyniku reakcji homogenicznyc[...]

Effects of plasma-assisted CVD surface modification of the Crofer 22APU steel on its selected physicochemical properties DOI:10.15199/40.2015.11.13


  The paper presents the modification of the surface of the Crofer 22APU ferritic stainless steel with SiCxNy(H) layer, and its influence on the applicability of the steel in intermediate-temperature solid oxide fuel cell (IT-SOFC) interconnects. The layer was obtained via plasma-assisted chemical vapor deposition (PACVD) with and without prior nitriding. To determine the impact of the surface modification on the steel's resistance to high-temperature corrosion and the on its mechanical properties, the chemical composition, structure, and microstructure were investigated by means of FTIR, XRD, and SEM-EDS. Microhardness and Young's modulus were also measured. It was demonstrated that the deposition of the SiCxNy(H) layer in plasmo-chemical conditions after prior nitriding of the surface of the Crofer 22APU is beneficial. Keywords: SOFC, interconnect, surface modification, SiCNH, PA MW CVD, nitriding Wpływ modyfikacji powierzchni stali Crofer 22APU w procesie CVD wspomaganej plazmą na jego wybrane właściwości fizykochemiczne Praca dotyczy modyfikacji powierzchniowej polegającej na naniesieniu warstwy SiCxNy(H) na stal ferrytyczną Crofer 22APU z przeznaczeniem na interkonektory do ogniw paliwowych typu IT-SOFC. Warstwę otrzymano przy użyciu techniki chemicznego osadzania z fazy gazowej wspomaganej plazmowo (PACVD) bez uprzedniego azotowania oraz z wcześniejszym azotowaniem. W celu określenia wpływu modyfikacji powierzchniowej stali na poprawę odporności na korozję wysokotemperaturową oraz właściwości mechanicznych zostały przeprowadzone badania składu chemicznego, struktury i mikrostruktury przy użyciu FTIR, XRD i SEM-EDS a także pomiary mikrotwardości i modułu sprężystości. Wykazano, że korzystne jest otrzymanie warstwy SiCxNy(H) po uprzednim procesie azotowania powierzchni stali Crofer 22APU w warunkach plazmochemicznych. Słowa kluczowe: ogniwo paliwowe (SOFC), interkonektor, modyfikacja powierzchni, SiCNH, PA MW CVD, azotowanie [...]

Fizykochemiczne właściwości stopu Ti6Al4V modyfikowanego metodami PACVD

Czytaj za darmo! »

Szczególne miejsce wśród obszernej grupy biomateriałów metalicznych zajmuje tytan i jego stopy ze względu na jego liczne zalety. Charakteryzuje się on m.in. dobrą odpornością na korozję szczelinową i naprężeniową, wysoką skłonnością do samopasywacji, małą gęstością, małym modułem Younga oraz dużą wytrzymałością zmęczeniową [1÷4]. Wraz z rozwojem tych materiałów stop Ti6Al4V, pierwotnie stosowany przemyśle lotniczym, zaczęto aplikować do celów medycznych. To zastosowanie jest jednak limitowane przez małą odporność na ścieranie, jak również zjawisko metalozy składników stopu (tytanu, glinu oraz wanadu) niekorzystnie oddziałujących na organizm żywy [3]. Najbardziej obiecującym sposobem poprawy tych właściwości wydaje się modyfikacja powierzchni przez osadzanie powłok o ściśle określonym składzie chemicznym [1, 2]. W zamierzeniu powłoki te powinny stanowić barierę uniemożliwiającą przenikanie szkodliwych pierwiastków do organizmu oraz podwyższenie odporności materiału na zużycie ścierne. W pracy zamieszczono wyniki badań dotyczące plazmochemicznej modyfikacji powierzchni stopu Ti6Al4V powłokami węglowymi (a-C:H), węglowymi dotowanymi azotem (a-C:N:H) oraz równocześnie azotem i krzemem (SiCxNyH). otrzymywanie Zakres badań obejmował otrzymanie na podłożu stopu tytanowego Ti6Al4V ELI powłok węglowych (a-C:H), węglowych domieszkowanych azotem (a-C:N:H) oraz węgloazotku krzemu - SiCx:Ny(H). Do badań strukturalnych FTIR warstwy te osadzono również na podłożach krzemowych (001) Si. Pokrycia a-C:H i a-C:N:H otrzymano w reaktorze RFCVD (13,56 MHz, 400 W), w któym reakcja jest aktywowana plazmą radiofalową, natomiast warstwa węgloazotku krzemu w reaktorze MWCVD (2,45 GHz, 2 kW) z wyładowaniem o częstości mikrofal. Podłoża każdorazowo przed procesem przemywano acetonem w celu usunięcia powierzchniowych zanieczyszczeń. Właściwe osadzanie warstw poprzedzał proces trawienia jonowego w plazmie argonowej w celu usunięcia ewentualnych tlenków [...]

 Strona 1