Katedra Inżynierii Materiałowej

Podobne dokumenty
Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna. Przedmiot: BIOMATERIAŁY. Metody pasywacji powierzchni biomateriałów. Dr inż. Agnieszka Ossowska

Katedra Inżynierii Materiałowej

Elżbieta Krasicka-Cydzik FORMOWANIE CIENKICH WARSTW ANODOWYCH NA TYTANIE I JEGO IMPLANTOWYCH STOPACH W ŚRODOWISKU KWASU FOSFOROWEGO

Ćwiczenie 1: Wyznaczanie warunków odporności, korozji i pasywności metali

Badania elektrochemiczne. Analiza krzywych potencjodynamicznych.

Laboratorium Ochrony przed Korozją. Ćw. 9: ANODOWE OKSYDOWANIEALUMINIUM

PODSTAWY OBLICZEŃ CHEMICZNYCH.. - należy podać schemat obliczeń (skąd się biorą konkretne podstawienia do wzorów?)

Elżbieta Krasicka-Cydzik, Izabela Głazowska. Elektrochemiczna metoda formowania bioaktywnych warstw na tytanie i jego stopach

Laboratorium Ochrony przed Korozją. GALWANOTECHNIKA II Ćw. 6: ANODOWE OKSYDOWANIE ALUMINIUM

LABORATORIUM KOROZJI MATERIAŁÓW PROTETYCZNYCH

INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ PŁ LABORATORIUM TECHNOLOGII POWŁOK OCHRONNYCH ĆWICZENIE 1 POWŁOKI KONWERSYJNE-TECHNOLOGIE NANOSZENIA

CIENKOŚCIENNE KONSTRUKCJE METALOWE

Wytwarzanie i charakterystyka porowatych powłok zawierających miedź na podłożu tytanowym, z wykorzystaniem plazmowego utleniania elektrolitycznego

Innowacyjne rozwiązanie materiałowe implantu stawu biodrowego Dr inż. Michał Tarnowski Prof. dr hab. inż. Tadeusz Wierzchoń

MECHANIKA KOROZJI DWUFAZOWEGO STOPU TYTANU W ŚRODOWISKU HCl. CORROSION OF TWO PHASE TI ALLOY IN HCl ENVIRONMENT

LABORATORIUM KOROZJI MATERIAŁÓW PROTETYCZNYCH

Innowacyjne warstwy azotowane nowej generacji o podwyższonej odporności korozyjnej wytwarzane na elementach maszyn

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY PROJEKT DYPLOMOWY INŻYNIERSKI

Problemy elektrochemii w inżynierii materiałowej

Wpływ metody odlewania stopów aluminium i parametrów anodowania na strukturę i grubość warstwy anodowej 1

Podstawy elektrochemii i korozji Ćwiczenie 5. Korozja. Diagramy Pourbaix. Krzywe polaryzacyjne. Wyznaczanie parametrów procesów korozji.

PODSTAWY KOROZJI ELEKTROCHEMICZNEJ

PL B1. Uniwersytet Śląski w Katowicach,Katowice,PL BUP 20/05. Andrzej Posmyk,Katowice,PL WUP 11/09 RZECZPOSPOLITA POLSKA

Wyższa Szkoła Inżynierii Dentystycznej w Ustroniu

INSTYTUT INśYNIERII MATERIAŁOWEJ POLITECHNIKA ŁÓDZKA

Nauka przez obserwacje - Badanie wpływu różnych czynników na szybkość procesu. korozji

Dorota Kunkel. WyŜsza Szkoła InŜynierii Dentystycznej

Zakres tematyczny. Podział stali specjalnych, ze względu na warunki pracy:

X / \ Y Y Y Z / \ W W ... imię i nazwisko,nazwa szkoły, miasto

Dr hab. inż. Wojciech Simka, prof. PŚ

WPŁYW DODATKÓW STOPOWYCH NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

MODYFIKACJA BRĄZU SPIŻOWEGO CuSn4Zn7Pb6

CHARAKTERYSTYKA MECHANIZMÓW NISZCZĄCYCH POWIERZCHNIĘ WYROBÓW (ŚCIERANIE, KOROZJA, ZMĘCZENIE).

ZNACZENIE POWŁOKI W INŻYNIERII POWIERZCHNI

Mikrostruktura wybranych implantów stomatologicznych w mikroskopie świetlnym i skaningowym mikroskopie elektronowym

Kierunek studiów: Mechanika i Budowa Maszyn semestr II, 2016/2017 Przedmiot: Podstawy Nauki o Materiałach II

Aleksandra Świątek KOROZYJNA STALI 316L ORAZ NI-MO, TYTANU W POŁĄ ŁĄCZENIU Z CERAMIKĄ DENTYSTYCZNĄ W ROZTWORZE RINGERA

ROZWÓJ BIOAKTYWNYCH IMPLANTÓW POROWATYCH NA OSNOWIE STOPÓW TYTANU

OCENA WPŁYWU PARAMETRÓW NADTAPIANIA LASEROWEGO W WARUNKACH KRIOGENICZNYCH NA STRUKTURĘ WARSTWY WIERZCHNIEJ NA STOPIE Ti-6Al-4V

Badanie utleniania kwasu mrówkowego na stopach trójskładnikowych Pt-Rh-Pd

Ćwiczenie 2: Elektrochemiczny pomiar szybkości korozji metali. Wpływ inhibitorów korozji

Metody badań składu chemicznego

ODPORNOŚĆ KOROZYJNA STALI 316L W PŁYNACH USTROJOWYCH CZŁOWIEKA

Stale niestopowe jakościowe Stale niestopowe specjalne

MIKROSTRUKTURA I WŁAŚCIWOŚCI WARSTW MIĘDZYMETALICZNYCH NA STOPIE Ti-6Al-4V

OCENA AGRESYWNOŚCI I KOROZJI WOBEC BETONU I STALI PRÓBKI WODY Z OTWORU NR M1 NA DRODZE DW 913

KOROZJA. KOROZJA: Proces niszczenia materiałów spowodowany warunkami zewnętrznymi.

2. Biomateriały metaliczne wykorzystywane w medycynie

SYLABUS. Studia Kierunek studiów Poziom kształcenia Forma studiów Inżynieria materiałowa studia pierwszego studia stacjonarne

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2013/2014

BADANIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH POWŁOKI POLIMEROWEJ NA PODŁOŻU ZE STOPU Ti6Al7Nb

Nowa technologia - Cynkowanie termodyfuzyjne. Ul. Bliska Skoczów Harbutowice jet@cynkowanie.com

WPŁYW TERMICZNEGO UTLENIANIA NA WŁAŚCIWOŚCI WYTRZYMAŁOŚCIWE STOPU TI-6AL-7NB

INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ PŁ LABORATORIUM TECHNOLOGII POWŁOK OCHRONNYCH ĆWICZENIE 2

ODPORNOŚĆ KOROZYJNA DRUTÓW WYKONANYCH ZE STALI X2CrNiMo

Laboratorium Ochrony przed Korozją. Ćw. 10: INHIBITORY

BIOMATERIAŁY. Definicje, kryteria jakości, metody badań

OCHRONA PRZED KOROZJĄ

Rok akademicki: 2015/2016 Kod: EIB IB-s Punkty ECTS: 4. Kierunek: Inżynieria Biomedyczna Specjalność: Inżynieria biomateriałów

BADANIA WTRĄCEŃ TLENKOWYCH W BRĄZIE KRZEMOWYM CUSI3ZN3MNFE METODĄ MIKROANALIZY RENTGENOWSKIEJ

43 edycja SIM Paulina Koszla

Projekt kluczowy. Nowoczesne technologie materiałowe stosowane w przemyśle lotniczym. Segment nr 10

WPŁYW MODYFIKACJI NA PRZEBIEG KRYSTALIZACJI, STRUKTURĘ I WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE BRĄZU CYNOWO-FOSFOROWEGO CuSn10P

Wrocław dn. 18 listopada 2005 roku

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

WYDZIAŁ ODLEWNICTWA AGH ODDZIAŁ KRAKOWSKI STOP XXXIII KONFERENCJA NAUKOWA z okazji Ogólnopolskiego Dnia Odlewnika 2009 Kraków, 11 grudnia 2009 r.

Vivinox w architekturze współczesnej

Stale austenityczne. Struktura i własności

Nowoczesne stale bainityczne

VII Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2014/2015

Ć W I C Z E N I E 7 WPŁYW GĘSTOŚCI PRĄDU NA POSTAĆ OSADÓW KATODOWYCH MIEDZI

LABORATORIUM SPEKTRALNEJ ANALIZY CHEMICZNEJ (L-6)

Analiza wybranych własności użytkowych instrumentarium chirurgicznego

Korozja elektromechaniczna. Powstaje na skutek działania krótko zwartych ogniw na styku metalu z elektrolitem. Ogniwa te powstają na skutek

Nanoporowaty tlenek tytanu(iv) jako materiał na implanty kości

Elektrochemia elektroliza. Wykład z Chemii Fizycznej str. 4.3 / 1

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ ZAKŁAD METALOZNAWSTWA I ODLEWNICTWA

Pierwiastki bloku d. Zadanie 1.

Co to jest stal nierdzewna? Fe Cr > 10,5% C < 1,2%

LAF-Polska Bielawa , ul. Wolności 117 NIP: REGON:

TECHNOLOGIE ZABEZPIECZANIA POWIERZCHNI Technologies for protecting the surface Kod przedmiotu: IM.D1F.45

Korozja kontaktowa depolaryzacja wodorowa.

Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki

NORMALIZACJA W DZIEDZINIE POWŁOK GALWANICZNYCH I METOD ICH BADAŃ

metody nanoszenia katalizatorów na struktury Metalowe

Elektrochemiczne osadzanie antykorozyjnych powłok stopowych na bazie cynku i cyny z kąpieli cytrynianowych

SCENARIUSZ ZAJĘĆ TEMAT: ŚWIAT METALI.

SYSTEMATYKA PROCESÓW KOROZYJNYCH

QUALANOD SPECIFICATIONS UPDATE SHEET No. 16 Edition Page 1/1

Obecnie najbardziej popularne stopy w biomedycynie Główne zalety: obojętność, odporność na korozję, mała gęstość Głównie: endoprotezy stawowe,

Austenityczne stale nierdzewne

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

Elektrolity polimerowe. 1. Modele transportu jonów 2. Rodzaje elektrolitów polimerowych 3. Zastosowania elektrolitów polimerowych

11. Korozja wysokotemperaturowa

Procedury uzyskania znaku jakości QUALANOD w świetle nowej edycji Wymagań QUALANOD

OCHRONA PRZED KOROZJĄ

X Konkurs Chemii Nieorganicznej i Ogólnej rok szkolny 2011/12

CHEMIA. Wymagania szczegółowe. Wymagania ogólne

AlfaFusion Technologia stosowana w produkcji płytowych wymienników ciepła

KLASYFIKACJI I BUDOWY STATKÓW MORSKICH

Transkrypt:

Katedra Inżynierii Materiałowej Instrukcja do ćwiczenia z Biomateriałów pt: Uzyskiwanie cienkich warstw anodowych na tytanie i jego stopach dr inż. Agnieszka Ossowska Gdańsk 2009

Stopy tytanu charakteryzują się wysoką wytrzymałością (ok.1000 MPa) przy zachowaniu wysokiej ciągliwości, posiadają gęstość prawie o połowę niższą w porównaniu do stali. Największą zaletą tytanu i jego stopów jest odporność korozyjna w różnych środowiskach. Istnieje bogata gama związków chemicznych, z którymi tytan i jego stopy nie wchodzą w reakcje. Wykazują one odporność na działanie związków chloru, siarczanów, siarczków w szerokim zakresie stężeń i temperatur [1,2]. Pomimo odporności na wiele agresywnych środowisk, materiały te ulegają niekorzystnym wpływom kwasów: siarkowego, ortofosforowego, szczawiowego, solnego, trójchlorooctowego, trójfluorooctowego. Materiały te są odporne na działanie korozji wżerowej, międzykrystalicznej i naprężeniowej [2,3]. Wykazują dobrą biozgodność w środowisku tkanek i płynów ustrojowych. W zastosowaniu klinicznym tytanu i jego stopów najistotniejszy jest zespół własności zapewniających bezpieczną i niezawodną współpracę układu implant-tkanka-płyn ustrojowy, w którym realizowany będzie biofizyczny mechanizm przenoszenia obciążeń. Na tytanie i jego stopach samorzutnie tworzy się zwarta i jednorodna warstewka tlenkowa, charakteryzująca się niskim przewodnictwem elektrycznym, termodynamiczną stabilnością, i słaba tendencją do przechodzenia w stan jonowy. Zapewnia wysoką odporność na korozję, a jej grubość nie przekracza 10nm. Poprzez zmianę właściwości implantu można ingerować w procesy zachodzące na granicy implant-środowisko. W celu ujednorodnienia warstewki tlenku tytanu i wzrostu odporności na działanie biologicznego środowiska, stopy tytanu poddawane są zabiegom uszlachetniania, które składają się z jednego lub wielu zabiegów obróbki powierzchni. Do tych zabiegów należy: polerowanie, anodowanie, pasywacja, azotowanie, pokrywanie powłokami diamentopochodnymi oraz hydroksyapatytowymi [2,5]. Obróbki te warunkują grubość, chropowatość oraz topografię warstw tlenkowych powstałych na stopach tytanu. Azotowanie tytanu i jego stopów, obróbka w kąpielach solnych i stosowanie technik strumieniowych, laserowych, implantacji jonowej oraz metod CVD, poprawia odporność korozyjną oraz właściwości trybologiczne. Materiały tytanowe pokrywane są także powłokami diamentopodobnymi. Doskonała biotolerancja materiałów węglowych sprawia, że mimo zagrożenia korozją galwaniczną, ciągle poszukuje się nowych metod umożliwiających wykorzystanie unikalnych zalet obu materiałów, między innymi w kompozytach tytanowo-grafitowych, czy tytanowo-węglikowych. Niekorzystnym, ze względu na możliwość rozwoju korozji szczelinowej, jest wykończenie elementów tytanowych na połysk lustrzany. Stopy polerowane można poddać pasywacji w 30-40% roztworze HNO o temperaturze pokojowej lub pięciominutowej pasywacji w roztworze o temperaturze 60 C. Anodowanie tytanu w roztworach kwasu fosforowego posiada znaczenie szczególne z uwagi na zdolność oddziaływania wytworzonej w tym środowisku warstwy TiO ze składnikami płynu fizjologicznego, co prowadzi do wytwarzania hydroksyapatytu i wrastania tkanki kostnej na anodowanej powierzchni metalu. W wyniku anodowania uzyskuje się warstwę pasywną, najczęściej tlenkową, na powierzchni metali i stopów. Proces anodowania polega na wytwarzaniu warstwek pasywnych na powierzchni metalu lub stopu i przeprowadzany jest w środowisku wodnych elektrolitów i jednoczesnego oddziaływania pola elektrycznego. Anodowanie polepsza cechy eksploatacyjne materiału. Nadaje, także warstwom powierzchniowym tych materiałów, specjalne właściwości użytkowe, poszerzające zakres stosowania tytanu w implantologii, procesach pozyskiwania energii i optyce. Schemat procesu anodowania przedstawia rys.1. Nanoszenie powłok tlenkowych można przeprowadzić trzema podstawowymi metodami: metodą galwanostatyczną (utlenianie przy stałej gęstości prądu), metoda potencjostatyczną (przy stałej wartości potencjału), metodą kombinowaną (początkowo przy stałym prądzie, a następnie w warunkach potencjostycznych). Struktura i właściwości warstw tlenkowych powstałych w wyniku utleniania zależą od: metody wytwarzania i parametrów procesu, rodzaju elektrolitu,

temperatury, czasu utleniania. Analiza procesów anodowania stopów metali wymaga znajomości mikrostruktury stopu, szybkości roztwarzania poszczególnych składników fazowych i wartości potencjałów równowagowych metal/tlenek metalu, a także dodatkowych informacji na temat zmian składu chemicznego warstwy na grubości od granicy z elektrolitem w kierunku rdzenia. W przypadku stopów heterogenicznych zarówno szybkości roztwarzania, jak i wartości potencjałów równowagowych poszczególnych faz są zazwyczaj znacznie zróżnicowane. Anodowanie stopów, podobnie jak czystych metali, wymaga zastosowania nadpotencjału anodowego, czyli dodatniego potencjału względem równowagowego potencjału formowania warstwy anodowej stopu. Nadpotencjał zależy od składu stopu, ale także od składu warstwy powierzchniowej, który wynika z selektywnego roztwarzania tlenków w elektrolicie. W miarę wzrostu zawartości bardziej szlachetnych składników stopu spodziewany jest wzrost nadpotencjału formowania warstwy anodowej stopu, głównie z powodu obniżenia aktywności mniej szlachetnych składników. Faktycznie stopy anodowane są przy nadpotencjałach wyższych od potencjału równowagowego dla bardziej szlachetnego składnika stopu, np. stal nierdzewna ulega pasywacji przy nadpotencjale przewyższającym potencjał równowagowy układu chrom/tlenek chromu. Także ilorazy stałych szybkości utleniania poszczególnych składników stopu do sum stałych szybkości utleniania wszystkich składników nie odpowiadają zazwyczaj ułamkom molowym składników w stopie. W efekcie zawartość składnika o wyższej stałej szybkości maleje na granicy stopu z warstwą, co lokalnie uwidacznia się wzbogaceniem warstwy w składnik o niższej stałej szybkości utleniania. Podobne relacje występujące przy zewnętrznej granicy z elektrolitem, zależne od względnych stałych szybkości roztwarzania, powodują jej zubożenie lub wzbogacenie w odpowiednie składniki stopu. W rezultacie przy dwóch granicach fazowych występuje zróżnicowany skład warstwy anodowej, a jej przeciętny skład chemiczny zależy od czasu anodowania. Na stopach wytwarzana jest także charakterystyczna dwu-warstwa, wzbogacona na obu granicach fazowych odpowiednio w pierwiastki stopowe lub w składniki elektrolitu. Formowanie dwu-warstwy anodowej: zewnętrznej pozbawionej i wewnętrznej wzbogaconej w składniki stopowe wyjaśnia się ich zróżnicowaną migracją w porównaniu do jonów składnika podstawowego. Np. jony cyrkonu Zr 4+ i molibdenu Mo 6+, migrują wolniej natomiast jony Al 3+ szybciej w porównaniu do jonów własnych w stopach tytanu, dla których liczba przeniesienia w warstwie TiO 2 wynosi 0,35-0,38. Z kolei jony litu Li + migrują ośmiokrotnie szybciej, a jony magnezu dwukrotnie szybciej od jonów Al 3+ w stopach Al- Li oraz Al-Mg. Różnice w szybkościach migracji tłumaczy się odmiennym powinowactwem do tlenu. Rys. 1. Schemat procesu anodowania

Jony elektrolitu po wbudowaniu do warstwy także migrują, ale w różnych kierunkach i niższymi szybkościami: molibdenowe na zewnątrz, fosforanowe, oksoboranowe do wnętrza warstwy. W dalszym ciągu trwa dyskusja na temat postaci i ilości wbudowanych jonów, jak również ich rozmieszczenia w warstwie. Np. stosunek ilości atomów fosforu do tlenu w anodowanym magnezie zmienia się zależnie od napięcia anodowania i wynosi 0,03; 0,13 oraz 0,29 odpowiednio dla napięć 50, 220 i 330 V. Jony elektrolitu, wbudowane do zewnętrznej części warstwy mogą stabilizować jej amorficzną strukturę lub sprzyjać krystalizacji składników warstwy. Ładunek przeniesiony podczas formowania warstw anodowych na stopach wskazuje, że w pierwszym okresie anodowania do 50 V wydajność prądowa wynosi około 60-65%, a następnie maleje do typowych wydajności 40-50% w zakresie napięć od 50 do 220 V. W przypadku nanoszenia warstw tlenkowych na tytnie i jego stopach wytworzona warstwa pasywna składa się z części wewnętrznej, którą stanowią niestechiomertyczne tlenki typu TiO 2-X i zewnętrznej części warstwy, którą stanowi amorficzny TiO 2 [6]. Warstwy tlenkowe uzyskane na tytanie wykazują słabą tendencję do przechodzenia w stan jonowy w roztworach wodnych, niskim przewodnictwem elektrycznym i termodynamiczną stabilnością [7]. Rys. 1. Morfologia powierzchni tytanu po utlenianiu anodowym przy 50A/m 2, 340V [13]. Głównym czynnikiem wpływającym na szybkość formowania warstwy anodowej jest pole elektryczne. Warstwy tlenkowe uzyskane przy napięciach niższych od 20V są amorficzne, natomiast w przypadku napięcia powyżej 45V uzyskiwane są struktury mikrokrystaliczne anataz i rutyl [8, 13]. Natomiast warstwy porowate (rys.2.) uzyskiwane są w wyniku zjawiska iskrzenia występującego podczas procesu anodowania [9, 13]. Stosowane napięcie wpływa na uzyskaną grubość warstwy tlenkowej [9], a od użytego elektrolitu zależy szybkość narastania warstwy tlenkowej, będącą wypadkową szybkości reakcji tworzenia się warstwy tlenkowej i szybkości rozpuszczania produktów utleniania [10].Badania wykazały [2], że w przypadku środowisk kwaśnych (H 3 PO 4, H 2 SO 4 ) szybkość narastania warstwy tlenkowej jest większa i przebiega szybciej niż w roztworach alkalicznych (np.: NaOH, Ca(OH) 2 ). Skład chemiczny stosowanego elektrolitu ma istotny wpływ na skład chemiczny warstwy tlenkowej uzyskanej na stopie tytanu. W przypadku, gy elektrolitem jest kwas siarkowy to w warstwie występuje siarka [11], natomiast, gdy elektrolitem był kwas fosforowy wówczas w warstwie występował fosfor [2, 5, 12]. Istotnym czynnikiem mającym wpływ na skład chemiczny warstwy tlenkowej jest skład chemiczny podłoża. W wyniku zastosowania stopu tytanu Ti6Al4V w składzie chemicznym warstwy tlenkowej występowały Al 2 O 5 [16] i V 2 O 5 [15]. Od parametrów anodowania grubości, struktury warstewki i jej własności elektrochemicznych, zależy odporność korozyjna stopów tytanu. Najważniejszym czynnikiem wpływającym na odporność korozyjną jest grubość warstewki utlenionej, która może kształtować

się w granicach od kilku do kilkuset nanometrów. Istnieją rozbieżne teorie dotyczące wpływu grubości warstewki utlenionej na odporność korozyjną. Badania Shibata i in. wykazały, że im grubsza (ok. 500nm) warstewka tlenków tym odporność korozyjna wyższa, natomiast Ciagada i in. przedstawiają odmienną teorię. Warstewka tlenkowa wykazuje specyficzne właściwości optyczne. Uzyskiwany dwutlenek tytanu jest przeźroczysty, ale w wyniku interferencji promieni odbitych powstaje efekt kolorystyczny, który uzależniony jest od grubości warstwy anodowanej. Warstewka o grubości od 10-25nm zabarwia się na złoto, następnie uzyskuje się kolory fioletowy (25-50nm), ciemno- i jasnoniebieski(40-80nm), aż do uzyskania najgrubszej warstewki 180-210nm w kolorze zielonym. Anodowanie, prowadzone w szerokich zakresach parametrów polaryzacji i właściwości elektrolitu, dające warstwy zróżnicowane strukturalnie i morfologicznie na czystych metalach, w przypadku stopów ujawnia dodatkowo odmienną podatność składników stopowych i elementów struktury stopu na oddziaływanie pola elektrycznego oraz elektrolitu. Efektem tego zjawiska jest trudny do opisania rozkład stężeń składników stopowych w warstwie tlenkowej, determinujący jej właściwości użytkowe. Istotnym czynnikiem, w przypadku otrzymywania warstw porowatych, jest wielkość mikroporów, które wpływają korzystnie na wzrost twardości i chropowatości ułatwiając narastanie tkanki. W implantologii pokrywanie tytanu i jego stopów warstewką tlenku powoduje dobrą adhezję granulocytów i fibroblastów, przyspieszając proces narastania tkanki. Lepszy kontakt kości z tytanem anodowanym przyczynił się do wzrostu zainteresowania i nadania nowych kierunków prac nad właściwościami warstwy wierzchniej tytanu i jego stopów, a także poszukiwaniem nowych metod otrzymywania warstw tlenkowych. Zadanie: Zapoznanie się techniką formowania cienkich warstw anodowych na tytanie i jego stopach Przeprowadzenie procesu anodowania przy różnych parametrach procesu. Cel zadania: Poznanie metody wytwarzania warstw tlenkowych, przyczyn ich zastosowania. Wyposażenie stanowiska: - mikroskop - przygotowane próbki do przeprowadzenia anodowania - zestawy wybranych próbek z uzyskanymi już warstwami tlenkowymi Przebieg ćwiczenia: 1. Zapoznanie się metodami wytwarzania warstw tlenkowych. 2. Przeprowadzenie anodowania z wykorzystaniem dwóch różnych parametrów procesu. 2. Zapoznanie się z uzyskanymi strukturami 3. Sporządzenie sprawozdania Literatura [1] M. Januś, B. Stypuła, C:N:H and SICXNY(H) layers on metallic titanum and Ti-6Al-4V Alloy surface, Engineering of Biomaterials, 58-60, 2006, 133-135, [2] E. Krasicka-Cydzik, Formowanie cienkich warstw anodowych na tytanie i jego implantowanych stopach w środowisku kwasu fosforowego, Monografia, Zielona Góra, 2003, [3] J. Marciniak, Biomateriały, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2002, [4] J. Marciniak, W.Chrzanowski, J. Zak, Engineering of Biomaterials, 30-33, 2003, 56-58, [5] E. Krasicka-Cydzik, j. Głazowska, Elektrochemiczna metoda formowania bioaktywnych warstw

na Ti i jego stopach, Uniwersytet Zielonogórski, Zielona Góra, 115-121, [6] T. Wierzchoń, E. Czarnowska, D. Krupa, Inżynieria powierzchni wytwarzaniu biomateriałów tytanowych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2004, [7] P. Tengvall, I. Ludstrom, Phisico-chemical considerations of titanum as a biomateral, Clin. Mater. 9(1992), 115, [8]J. Deplancke, A. Garnier, Y. Massiani, R. Winand, Influence of the anodizing procedure on the structure and properties of titanum oxide films and its effect on copper nucletion, Electrochim. Acta, 39(1994),1281, [9] J. Deplancke,R. Winand, Galvanostatic anodization of titanum-i. Structuress and compositions of the anodic films, Electrochim. Acta, 33(11)(1988),1539 [10] T. Sul, C. Johansson, Y. Jeong, T. Albektsson, The electrochemical oxide growth behaviour on titanum in acid and alkaline electrolytes, med. Eng. Phys., 23 (2001), 329, [11] J. Lausmaa, B. Kasemo, H. Mattsson, H. Odelius, Multi-technique surface characterization of oxide films on electropolished and anodically oxidized titanum, Appl.Surf.Sci., 45(1990),189, [12] H. Badekas, C.Panagopoulos, Titanum anodization under constant voltage conditions, Surf. Coat. Technol., 31(1987), 381, [13] X. Zhu, K-H Kim, Y.Jeong, Anodic oxide films containing Ca and P of titanum biomaterial, Biomaterials, 22(2001), 2199-2206, [14] V.Ziwilling, E. Darque-Ceretti, A. Boutry-Forveille, D.David, M. Perrin, M. Aucouturier, Structure and Phisicochemistry of anodic oxide films on titanum and TA6V alloy, Surf. Interface Anal, 27(1999), 629, [15] C. Sittig, M. Textor, N.D. Spencer, M. Wieland, P.-H. Valloton, Surface characterisation, Mater. Sci. Mater. Med., 10(1)(1999), 35.