Влияние параметров микродугового оксидирования на шероховатость и смачиваемость кальцийфосфатных покрытий
| Parent link: | Известия вузов. Физика: научный журнал/ Национальный исследовательский Томский государственный университет (ТГУ).— , 1957- Т. 57, № 10/3.— 2014.— [С. 171-175] |
|---|---|
| Main Author: | |
| Corporate Author: | |
| Other Authors: | , |
| Summary: | Заглавие с экрана Исследовано влияние электрофизических параметров - электрического напряжения и времени микродугового оксидирования, на характеристики кальцийфосфатных покрытий на поверхности титана (толщина, морфология, рельеф поверхности и смачиваемость). Шероховатость и толщина кальцийфосфатных покрытий увеличиваются прямо пропорционально напряжению процесса и времени оксидирования. Краевые углы поверхности покрытия с водой и глицерином имеют обратно пропорциональную зависимость от напряжения процесса. С ростом напряжения процесса и, как следствие, величины шероховатости, поверхностная энергия уменьшается до определенного критического значения, соответствующего поверхностному натяжению воды 73 мН/м. Микродуговые кальцийфосфатные покрытия имеют следующие оптимальные свойства. Шероховатость по R a 2-3.5 мкм, толщина 35-50 мкм, краевой угол с водой или глицерином менее 65° и поверхностная энергия 85-95 мН/м. Такие параметры обеспечивают высокую гидрофильность и биосовместимость покрытий и способствуют остеоинтеграции костной ткани. The titanium and its alloys have been widely used as dental, orthopedic and traumatologic implant materials because of their excellent mechanical properties, chemical stability, and biocompatibility. To improve the biocompatibility of titanium-based implants, various physical and chemical treatments have been performed. The microarc oxidation (MAO) is a relatively convenient and effective technique to deposit the calcium phosphate (CaP) biocoatings on the titanium surface with complex geometric form. The physical and mechanical properties of the coatings as a roughness and adhesion strength to the substrate are important role. One of the most important properties of the implants is the wettability, because the cell adhesion occurs much better on the hydrophilic surfaces. In the most cases the wettability depends on the roughness of the surface and its chemical composition. This study presents the influence of the electrical and physical parameters as electric voltage and the MAO duration on the roughness and the wettability of the CaP coatings put on the titanium surface. It is shown that the thickness and the roughness ( R a) of the CaP coatings increase in the direct proportion to the electric voltage and the MAO duration. The calculated contact angles of the coating surface with water and glycerol have inversely proportional dependence on the MAO voltage. The surface energy consists of the polar and dispersive components. For the CaP coatings the polar component value is approximated to the value of the surface energy. There are the strong polar bounds such as an OH-groups, oxides and hydrates in the CaP coatings. The surface energy decreases according to the hyperbolic law with the increasing of the MAO voltage. This is due to the increasing of the surface roughness of the CaP coatings. The critical value of the surface energy for the CaP coatings is equal to 73 mH/m. This value corresponds to the value of the water surface tension. Thus the roughness value equaled to 4 μm is a critical value for the CaP coatings and it corresponds to the minimal value of the surface energy. The optimal parameters of the MAO process allowed to obtain the CaP coatings with convenient parameters were found. The thickness is 35-50 μm, the roughness ( R a) is 2-3.5 μm, the contact angle with water or glycerol is lower than 65° and the surface energy is 85-95 mH/m. Such parameters provide high hydrophilicity and biocompatibility of the CaP coatings and promote the osseointegration of bone tissue into the implant. Режим доступа: по договору с организацией-держателем ресурса |
| Published: |
2014
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://elibrary.ru/item.asp?id=22980224 |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=667426 |