ORAZ SIO 2 AND SIO 2



Podobne dokumenty
/Triceram i Ti/ Triceram metodą trzypunktowego zginania (wg PN-EN ISO 9693). Powłoki SiO 2

Mariusz WALCZAK Jarosław BIENIAŚ Barbara SUROWSKA. 1. Introduction. 1. Wprowadzenie

CHARAKTERYSTYKA POWŁOK CERAMICZNYCH SiO 2 I SiO 2 -TiO 2 OTRZYMYWANYCH METODĄ ZOL-ŻEL

Mariusz WALCZAK Mariusz WAŚKOWICZ Jarosław BIENIAŚ. 1. Wprowadzenie. 2. Metodyka badań

Dorota Kunkel. WyŜsza Szkoła InŜynierii Dentystycznej

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

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

-TiO 2. /Vita Keramik metodą trzypunktowego zginania (wg PN-EN ISO 9693). Powłoki SiO 2. /Triceram, Remanium 2000/Vita Keramik i Remanium 2000/ SiO 2

INSPECTION METHODS FOR QUALITY CONTROL OF FIBRE METAL LAMINATES IN AEROSPACE COMPONENTS

ALUMINIOWE KOMPOZYTY Z HYBRYDOWYM UMOCNIENIEM FAZ MIĘDZYMETALICZNYCH I CERAMICZNYCH

OTRZYMYWANIE KOMPOZYTÓW METALOWO-CERAMICZNYCH METODAMI PLAZMOWYMI

ZNACZENIE POWŁOKI W INŻYNIERII POWIERZCHNI

Dr inż. Paulina Indyka

Adres do korespondencji: Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN, Kraków, ul. Reymonta 25

WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE POWŁOK ELEKTROLITYCZNYCH ZE STOPÓW NIKLU PO OBRÓBCE CIEPLNEJ

PL B1. POLITECHNIKA ŁÓDZKA, Łódź, PL

ANALIZA WYTRZYMAŁOŚCI POŁĄCZENIA METAL CERAMIKA NA PRZYKŁADZIE CERAMIKI SHOFU I VITA

Adres do korespondencji: Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN, Kraków ul.reymonta 25

MODYFIKACJA STOPU AK64

Własności mechaniczne kompozytów odlewanych na osnowie stopu Al-Si zbrojonych fazami międzymetalicznymi

Tytuł pracy w języku angielskim: Microstructural characterization of Ag/X/Ag (X = Sn, In) joints obtained as the effect of diffusion soledering.

Wpływ temperatury podłoża na właściwości powłok DLC osadzanych metodą rozpylania katod grafitowych łukiem impulsowym

Publikacje naukowe Marek Kubica Marek Kubica Marek Kubica Marek Kubica Marek Kubica Marek Kubica Marek Kubica Kubica Marek Marek Kubica Marek Kubica

ZUŻYCIE TRIBOLOGICZNE POWŁOK KOMPOZYTOWYCH Ni-P-Al 2 O 3 WYTWORZONYCH METODĄ REDUKCJI CHEMICZNEJ

MATERIAŁY STOSOWANE NA POWŁOKI PRZECIWZUŻYCIOWE

MODYFIKACJA BRĄZU SPIŻOWEGO CuSn4Zn7Pb6

ĆWICZENIE Nr 3/N. zastosowania. 7. Stopy tytanu stosowane w motoryzacji, lotnictwie i medycynie.

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AlSi7

ZUŻYCIE ŚCIERNE STOPU AK7 PO OBRÓBCE MODYFIKATOREM HOMOGENICZNYM

WyŜsza Szkoła InŜynierii Dentystycznej im. prof. Meissnera

43 edycja SIM Paulina Koszla

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

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

WYSOKOTEMPERATUROWE WŁASNOŚCI TRIBOLOGICZNE STOPÓW Fe-Al

WPŁYW WARUNKÓW PRZESYCANIA I STARZENIA STOPU C355 NA ZMIANY JEGO TWARDOŚCI

WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE WARSTW DUPLEX WYTWARZANYCH W PROCESIE TYTANOWANIA PRÓŻNIOWEGO NA STALI NARZĘDZIOWEJ POKRYTEJ STOPEM NIKLU

ANALIZA KRYSTALIZACJI STOPU AlMg (AG 51) METODĄ ATND

MIKROSTRUKTURALNA ANALIZA MECHANIZMÓW ZUŻYCIA POWŁOK MONO- I WIELOWARSTWOWYCH BAZUJĄCYCH NA SKŁADZIE TiN i a-c:h

NOWE ODLEWNICZE STOPY Mg-Al-RE

ZASTOSOWANIE TECHNOLOGII REP-RAP DO WYTWARZANIA FUNKCJONALNYCH STRUKTUR Z PLA

STRUKTURA WARSTW KOMPOZYTOWYCH Ni-P/Si3N4 WYTWARZANYCH METODĄ CHEMICZNĄ

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

LEJNOŚĆ KOMPOZYTÓW NA OSNOWIE STOPU AlMg10 Z CZĄSTKAMI SiC

WŁAŚCIWOŚCI KRUSZYW LEKKICH MODYFIKOWANYCH ZUśYTYMI ADSORBENTAMI

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

ĆWICZENIE Nr 4/N. Laboratorium Materiały Metaliczne II. Opracowała: dr Hanna de Sas Stupnicka

SILUMIN OKOŁOEUTEKTYCZNY Z DODATKAMI Cr, Mo, W i Co

Publikacje pracowników Katedry Inżynierii Materiałowej w 2010 r.

L.A. Dobrzański, A.D. Dobrzańska-Danikiewicz (red.) Metalowe materiały mikroporowate i lite do zastosowań medycznych i stomatologicznych

ZUŻYCIE TRYBOLOGICZNE KOMPOZYTU NA OSNOWIE ZGARU STOPU AK132 UMACNIANEGO CZĄSTKAMI SiC

MODYFIKACJA SILUMINU AK20. F. ROMANKIEWICZ 1 Politechnika Zielonogórska,

WPŁYW PROCESU TARCIA NA ZMIANĘ MIKROTWARDOŚCI WARSTWY WIERZCHNIEJ MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH

SILUMIN NADEUTEKTYCZNY Z DODATKAMI Cr, Mo, W i Co

ZASTOSOWANIE ZŁOŻONYCH TLENKÓW DO WYTWARZANIA DYSPERSYJNYCH FAZ ZBROJĄCYCH W STOPACH ALUMINIUM

SPIS TREŚCI WPROWADZENIE Podział biomateriałów Biomateriały w medycynie regeneracyjnej Cementy kostne...

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY PROJEKT DYPLOMOWY INŻYNIERSKI

Karta Techniczna PROTECT 330 Podkład akrylowy Wypełniający podkład akrylowy utwardzany izocyjanianem alifatycznym.

Daria Jóźwiak. OTRZYMYWANĄ METODĄ ZOL -śel W ROZTWORZE SZTUCZNEJ KRWI.

WYSOKOWYTRZYMAŁ Y SILUMIN CYNKOWO-MIEDZIOWY

WPŁYW PARAMETRÓW PROCESU ANODOWANIA IMPULSOWEGO NA TOPOGRAFIĘ POWIERZCHNI ANODOWYCH POWŁOK TLENKOWYCH NA ALUMINIUM

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AK132

Recenzja. (podstawa opracowania: pismo Dziekana WIPiTM: R-WIPiTM-249/2014 z dnia 15 maja 2014 r.)

OCENA WŁAŚCIWOŚCI POWŁOK DLC STOSOWANYCH W UKŁADACH BIOTRIBOLOGICZNYCH

CHARAKTERYSTYKA ZMIAN STRUKTURALNYCH W WARSTWIE POŁĄCZENIA SPAJANYCH WYBUCHOWO BIMETALI

MODYFIKACJA SILUMINU AK20 DODATKAMI ZŁOŻONYMI

Charakter struktury połączenia porcelany na podbudowie cyrkonowej w zaleŝności od rodzaju materiału licującego.

WARSTWY WĘGLIKOWE WYTWARZANE W PROCESIE CHROMOWANIA PRÓŻNIOWEGO NA POWIERZCHNI STALI POKRYTEJ STOPAMI NIKLU Z PIERWIASTKAMI WĘGLIKOTWÓRCZYMI

WPŁYW TEMPERATURY WYGRZEWANIA NA UDZIAŁ FAZ PIERWOTNYCH W STRUKTURZE ŻAROWYTRZYMAŁEGO ODLEWNICZEGO STOPU KOBALTU

MODYFIKACJA SILUMINÓW AK7 i AK9. F. ROMANKIEWICZ 1 Uniwersytet Zielonogórski, ul. Podgórna 50, Zielona Góra

ANTYŚCIERNE I ANTYKOROZYJNE WARSTWY NOWEJ GENERACJI WYTWARZANE W PROCESIE TYTANOWANIA PRÓŻNIOWEGO NA STALI NARZĘDZIOWEJ

WPŁYW CHROPOWATOŚCI POWIERZCHNI MATERIAŁU NA GRUBOŚĆ POWŁOKI PO ALFINOWANIU

metody nanoszenia katalizatorów na struktury Metalowe

Karta Techniczna PROTECT 321 Podkład akrylowy Wypełniający podkład akrylowy utwardzany izocyjanianem alifatycznym.

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 20/16

30/01/2018. Wykład VII: Kompozyty. Treść wykładu: Kompozyty - wprowadzenie. 1. Wprowadzenie. 2. Kompozyty ziarniste. 3. Kompozyty włókniste

-Special. Ceny wraz z dopłatą surowcową Prices without any addition new! Ø 32 Strona/Page 4,5. Black Panther DN 630 +

O NIEKTÓRYCH SKUTKACH ODDZIAŁYWANIA PROMIENIOWANIA LASERA RUBINOWEGO Z UKŁADEM CIENKA WARSTWA WĘGLIKÓW METALI NA KAPILARNO-POROWATYM PODŁOŻU

Wykład VII: Kompozyty. JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych

BADANIA PÓL NAPRĘśEŃ W IMPLANTACH TYTANOWYCH METODAMI EBSD/SEM. Klaudia Radomska

OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK132

PROTECT 360 Karta Techniczna LT Karta techniczna PROTECT 360 Podkład epoksydowy antykorozyjny WŁAŚCIWOŚCI

Adres do korespondencji:

PL B1. POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA, Kielce, PL BUP 17/16. MAGDALENA PIASECKA, Kielce, PL WUP 04/17

ĆWICZENIE Nr 8. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Opracowali: dr inż. Krzysztof Pałka dr Hanna Stupnicka

MODYFIKACJA SILUMINU AK12. Ferdynand ROMANKIEWICZ Folitechnika Zielonogórska, ul. Podgórna 50, Zielona Góra

A. PATEJUK 1 Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej WAT Warszawa ul. S. Kaliskiego 2, Warszawa

ZASTOSOWANIE OCHŁADZALNIKA W CELU ROZDROBNIENIA STRUKTURY W ODLEWIE BIMETALICZNYM

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI POWLOK CERAMICZNYCH NA BAZIE CYRKONU NA TRYSKANYCH NA STOP PA30

WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE WARSTW HYBRYDOWYCH TYPU CRC+CRN WYTWARZANYCH PRZEZ POŁĄCZENIE PROCESU CHROMOWANIA PRÓŻNIOWEGO Z OBRÓBKĄ PVD

Adres do korespondencji: Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN, Kraków, ul. Reymonta 25

ĆWICZENIE Nr 7. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. B. Surowska. Opracował: dr inż.

KRYTERIA OCENY ODLEWÓW Z TYTANU l JEGO STOPÓW WYTWARZANYCH WEDŁUG METODY WYTAPIANYCH MODELI STRESZCZENIE

WPŁYW DOMIESZKI CYNKU NA WŁAŚCIWOŚCI SILUMINU EUTEKTYCZNEGO. A. PATEJUK Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej WAT Warszawa

WPŁYW PARAMETRÓW OBRÓBKI CIEPLNEJ TAŚM ZE STALI X6CR17 NA ICH WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE I STRUKTURĘ

ĆWICZENIE Nr 8. Laboratorium InŜynierii Materiałowej. Opracowali: dr inŝ. Krzysztof Pałka dr Hanna Stupnicka

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

MATERIAŁY NA OSNOWIE FAZY MIĘDZYMETALICZNEJ FeAl Z DODATKIEM 2 I 10% OBJ. Al2O3

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

MODELOWANIE I BADANIA EKSPERYMENTALNE PĘKANIA CIENKICH POWŁOK CERAMICZNYCH I WĘGLOWYCH

PL B1. Instytut Chemii Przemysłowej im.prof.ignacego Mościckiego,Warszawa,PL BUP 07/06

Transkrypt:

Mariusz WALCZAK Jarosław BIENIAŚ STRUKTURA POWŁOK SIO 2 ORAZ SIO 2 -TIO 2 WYTWARZANYCH METODĄ ZOL-ŻEL STRUCTURE OF SIO 2 AND SIO 2 -TIO 2 COATINGS PRODUCED BY SOL-GEL METHOD W pracy przedstawiono rezultaty badań powłok przejściowych krzemionkowych i krzemionkowo tytanowych na czystym technicznie tytanie oraz jego stopie Ti6Al4VELI. Powłok były nanoszone na tytanowe podłoże metodą zol-żel. Do badania składu i morfologii warstwy ceramicznej użyto mikroskopii skaningowej i analizy chemicznej EDX. Na podstawie przeprowadzonych badań oraz analizy studiów literatury można stwierdzić, że powłoki zol-żel wykazują dobre połączenie z materiałem podłoża, są jednorodne chemicznie i charakteryzują się stosunkowo dużą chropowatością. Słowa kluczowe: proces zol-żel, powłoki ceramiczne, tytan, morfologia powłok zol-żel Results of a study of silica and silica-titania coatings for the creation of intermediate interfaces between commercially-pure Ti or titanium alloy Ti6Al4VELI are presented. Coatings of SiO 2 and SiO 2 on base titanium were deposited using sol-gel method. Surface morphology and chemical compositions of the coatings were studied by using scanning electron microscopy with electron diffraction spectroscopy. It is found that: coatings obtained by the sol-gel method are compact, chemically homogeneous and relatively rough. Keywords: sol-gel process, ceramic coatings, titanium, sol-gel surface morphology. 1. Wprowadzenie Tytan i jego stopy są atrakcyjnymi biomateriałami stosowanymi w medycynie [1]. Jego korzystne właściwości takie jak: odporność na korozję, niski ciężar właściwy, dobre właściwości mechaniczne i biozgodność sprawiają, że jest on powszechnie stosowany w protetyce dentystycznej [2]. Obecnie są to najpopularniejsze materiały do produkcji implantów, koron i mostów [2-4]. Na rys. 1 przedstawiono potencjalne wykorzystanie tytanowych materiałów. W wykonawstwie laboratoryjnym metalowych konstrukcji protetycznych z metalu, powierzchnię metalu poddaje się piaskowaniu a następnie licuje się porcelaną. W wyniku tego, pomiędzy ceramiczną porcelaną a metalem, tworzy się warstwa pośrednia, która jest odpowiedzialna za przyczepność porcelany do metalowego podłoża. Jednakże czasami warstwa ta nie wytwarza się w sposób równomierny na całej powierzchni. Wówczas konstrukcja protetyczna posiada niewystarczającą wytrzymałość mechaniczną i porcelana ma wtedy skłonności do odpadania [5]. Jedną z metod używaną w medycynie do wytwarzania warstw pośrednich jest proces zol-żel. Warstwy zol-żel charakteryzują się niską grubością (dochodzącą do kilku µm), wysoką homogenicznością oraz stabilnością chemiczną i mechaniczną [4-9]. Ponadto prowadzone badania przez autorów publikacji [8, 9] wskazują na dobre właściwości adhezyjne tych powłok do materiału podłoża jak i do porcelany dentystycznej. Prezentowana praca dotyczy badań mikrostruktury i morfologii powłok krzemionkowych i krzemionkowo tytanowych na czystym technicznie tytanie oraz jego stopie, jako potencjalnych powłok zwiększających trwałość połączenia konstrukcji metal porcelana. 2. Metodyka badań Do badań jako materiał podłoża wykorzystano czysty technicznie tytan Ti (ASTM-grade 2) i jego stop Ti6Al4VELI (ASTM-grade 5). Materiały te były gorącowalcowane, przy czym Ti był wyżarzany a Ti- 6Al4VELI przesycany (obróbka cieplna T4). Próbki miały postać prostopadłościennych płytek o wym. 20x10x0.5 mm. Jako powłoki zastosowano dwa rodzaje zoli: SiO 2 oraz SiO 2. Powłoki nakładano metodą zol-żel. Zol krzemionkowy otrzymano przez hydrolizę czteroetoksysilanu Si(OC 2 H 5 ) 4 (TEOS) z dodatkiem HCl jako katalizatora. TEOS rozcieńczano alkoholem etylowym a następnie dodawano wodę w proporcji H 2 O : 64 EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOŚĆ NR 2/2004

Rys. 1. Zastosowanie dentystycznych materiałów tytanowych - zdjęcia: a) protezy, b) wszczepów implantów dentystycznych [10] Fig. 1. Application of dental titanium materials photographs: a) dental prosthetics, b) oral implants [10] TEOS = 4 : 1. Końcowe stężenie krzemionki wynosiło 3 5 % wagowych. Natomiast zol krzemionkowo tytanowy otrzymano przez hydrolizę propoksylowej pochodnej Ti(C 3 H 7 O) 4 i TEOS z dodatkiem HCl jako katalizatora. Końcowe stężenie TiO 2 + SiO 2 wynosiło 7.63 % wagowych. Próbki tytanu pokrywano techniką wynurzeniową ze stałą prędkością wynoszącą 3.3 mm/s, a grubość powłoki regulowano przez stosowanie wielokrotnego wynurzania. Po nałożeniu filmu próbki suszono i wygrzewano w temp. ok. 600 C w atmosferze argonu. Obróbka cieplna usuwa wodę i zagęszcza powłokę, zwiększając trwałość wiązania pomiędzy powłoką a podłożem. Do badań powierzchni powłok wykorzystano mikroskop skaningowy LEO 1430VP z EDX Roentec. 3. Rezultaty i dyskusja Zdjęcia mikrostruktur powłok SiO 2 przedstawiono na rys. 2. Powłoki te są zwarte, dobrze przylegają do podłoża i są jednorodne chemicznie [11]. Na powierzchni powłok widoczne są mikropęknięcia (Rys. 2a). Natomiast mikrostruktura Rys. 2. Mikrostruktura powłok: a) SiO 2, b) SiO 2 zdjęcia SEM Fig. 2. SEM microphotographs of surfaces of different coatings: (a) SiO 2 and (b) SiO 2 -TiO 2 3000 Si Intensity 2000 1000 O Ti Al Ti 0 0 2 4 6 8 10 Energy (kev) Rys. 3. Mikroanaliza EDX powłok: (a) SiO 2 oraz (b) SiO 2 -TiO 2 Fig. 3. EDX spectra of different coatings: (a) SiO 2 and (b) SiO 2 -TiO 2 EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOŚĆ NR 2/2004 65

warstwy SiO 2 składa się z mieszaniny cząstek SiO 2 otoczonej żelem TiO 2, co jest wynikiem suszenia i wygrzewania filmu powłoki. Grubość warstw zol-żel wynosiła ok. 3 µm. Parametr wielkości chropowatości R a dla powłok SiO 2 wynosiła 0.63 µm, a dla powłok SiO 2 0.82 µm. Występujące mikropęknięcia w powłoce SiO 2 są wynikiem obróbki cieplnej. Jednak pęknięcia te nie są głębokie i nie wpływają znacząco na obniżenie właściwości chanicznych i fizycznych, a nawet mogą powodować lepsze zakotwiczanie się porcelany podczas procesu napalania [8, 9]. c) d) e) Rys. 4. Analiza rozkładu pierwiastków w powłoce SiO 2 : a) mikrostruktura b) Si, Ti, O, c) Si, d) Ti, e) O Fig. 4. Analysis distribution element in SiO 2 coating: a) microstructure, b) Si, Ti, O, c) Si, d) Ti, e) O c) d) e) Rys. 5. Analiza rozkładu pierwiastków w powłoce SiO 2 : a) mikrostruktura b) Si, Ti, O, c) Si, d) Ti, e) O Fig. 5.Analysis distribution element in SiO 2 coating: a) microstructure, b) Si, Ti, O, c) Si, d) Ti, e) O 66 EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOŚĆ NR 2/2004

Według E. Milella i in. [7] mikropęknięcia formują się w wyniku kurczenia się powłoki podczas wygrzewania i wówczas mogą się one rozrastać i łączyć ze sobą tworząc większe obszary. C. Guillčn [12] proponuje aby w przypadku grubszych powłok zol-żel, nakładać cieńsze warstwy w kilku wynurzeniach próbki z zolu, a następnie wygrzewać całość kompozytu metal powłoka. Wówczas mechaniczne naciski nagromadzone podczas produkcji całej powłoki nie kumulują się tak jak w przypadku wygrzewania każdej z warstw osobno. Mikroanalizę składu chemicznego warstw SiO 2 przedstawiono na rys. 3. Analiza EDX ujawnia obecność Si i/lub Ti w warstwach. W przypadku powłok (rys. 3a) występuje zwiększona zawartość Si i O, podczas gdy w powłoce SiO 2 obok Si i O zauważalna jest znacznie większa zawartość Ti. Takie zachowanie potwierdzają badania prowadzone przez E. Milella i in. [7]. Badania prowadzone przez E. Milella i in. [7] warstw hydroksyapatytu TiO 2 nie ujawniają obecności faz amorficznych. Można to argumentować tym, że początkowy amorficzny żel dwutlenku tytanu podczas obróbki cieplnej krystalizuje do anatazu. Dla powłok SiO 2 przeprowadzono analizę rozkładu podstawowych pierwiastków: Si, Ti i O (rys. 4 i 5). Badania mappingu wykazały jednorodność chemiczną obu powłok oraz równomierny rozkład badanych pierwiastków. Równomierny rozkład pierwiastków tworzących powłoki prognozuje równomierne właściwość warstw zol-żel w całym obszarze. Powadzone przez autorów [8, 9, 13] badania zużycia powłok zol-żel wskazują na dobre właściwości adhezyjne. Rezultaty tych badań i wnikliwe studia literaturowe w zakresie tematu stwarzają podstawy do wytworzenia trwałego złącza: porcelana warstwa pośrednia zol-żel metal, za pośrednictwem silnego wiązania chemicznego. Dokonano nałożenia na powłokę pośrednią zol-żel niskotopliwej porcelany dentystycznej Triceram (firmy Dentaurum) (rys. 6). Wstępna analiza takiego układu wielowarstwowego wskazuje na dobre przyleganie porcelany do materiału podłoża, dzięki zastosowaniu warstwy pośredniej. 4. Podsumowanie i wnioski Metody wykorzystujące proces zol-żel, pozwalają otrzymywać powłoki o korzystnych właściwościach fizycznych i chemicznych o szerokim wachlarzu zastosowań w medycynie. Warstwy SiO 2 charakteryzują się niską grubością i wysoką strukturalną homogenicznością. Dane literaturowe oraz wstępne badania prowadzone przez autorów stwarzają podstawy do stwierdzenia, że badane warstwy pośrednie zolżel mogą dostarczyć trwałego połączenia pomiędzy porcelaną a tytanem. Wytworzenie silnego wiązania chemicznego przy zastosowaniu tych powłok może być przydatne w protetyce stomatologicznej. Rys. 6. Mikrostruktura porcelany dentystycznej z warstwą pośrednią na podłożu tytanowym SEM [9] Fig. 6. Microstructure of dental porcelain with intermediate layers on titanium base SEM [9] EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOŚĆ NR 2/2004 67

5. Literatura [1] Nguyen H.Q., Deporter D.A., Pilliar R.M., Valiquetle N., Yakubovich R.: The effect of sol-gel-formed calcium phosphate coatings on bone ingrowth and osteoconductility of porous-surfaced Ti alloy implants, Biomaterials 25, 865-876, 2004. [2] Yokoyama K., Ichikawa T., Murakami H., Miyamoto Y., Asaoka K.: Fracture mechanisms of retrieved titanium screw theread in dental implant, Biomaterials 23, 2459-2465, 2002. [3] Niinomi M.: Mechanical properties of biomedical titanium alloys, Materials Science and Engineering A234, 231-236, 1998. [4] Breme J., Zhou Y., Groh L.: Development of titanium alloy suitable for an optimized coating with hydroxyapatite, Biomaterials 16, 239-244, 1995. [5] Metikos-Hukovic M., Tkalcec E., Kwokal A., Piljac J.: An in vitro study of Ti and Ti-alloys coated with sol-gel derived hydroxyapatite coatings. Surface Coatings. Technology 165, 40-50, 2003. [6] Matraszek H., Stoch A., Paluszkiewicz Cz., Brożek A., Długoń E.: Zastosowanie metody zol-żel w praktyce dentystycznej, Inżynieria Biomateriałów, 23-25, 72-74, 2002. [7] Milella E., Cosentino F., Licciulli A., Massaro C.: Preparation and characterisation of titania/hydroxyapatite composite coatings obtained by sol-gel process, Biomaterials 22, 1425-1431, 2001. [8] Surowska B., Walczak M., Bieniaś J.: Application of the sol-gel coatings in dental prosthetics, 12 th International Scientific Conference, Achievements in Mechanical & Materials Engineering AMME 2003, Gliwice Zakopane 7 10 December, 871-874, 2003. [9] Surowska B., Walczak M., Bieniaś J.: The ceramic SiO 2 and SiO 2 coatings on biomedical Ti6Al4VELI titanium alloy, Inżynieria Materiałowa artykuł przyjęty do druku. [10] http://www.oral-implant.com/implants-examples.htm 25.02.2004 [11] Stoch A., Paluszkiewicz C., Gibała T., BolekA.: FTIR study of silica sol-gel deposited films on anodically oxydized aluminium, Journal Molecular Structure. 293, 287-290, 1993. [12] Guillén C., Martínez M. A., San Vicente G., Morales A., Herrero J.: Leveling effect of sol-gel SiO 2 coatings onto metallic foil substrates, Surface and Coating Technology 138, 205-210, 2001. [13] Zhang W., Liu W., Wang Ch.: Tribological behavior of sol-gel TiO 2 films on glass, Wear 253, 377-384, 2002. ********** Pracę wykonano w ramach projektu badawczego nr 4T08A04523 finansowanego przez Komitet Badań Naukowych w latach 2002/2005. ********** Mgr inż. Mariusz WALCZAK Mgr inż. Jarosław BIENIAŚ Katedra Inżynierii Materiałowej Wydział Mechaniczny Politechnika Lubelska ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin tel. +48 (81) 5381211 fax +48 (81) 5381214 e-mail: m.walczak@pollub.pl e-mail: j.bienias@pollub.pl 68 EKSPLOATACJA I NIEZAWODNOŚĆ NR 2/2004