Vlastnosti nanostrukturovaných povlaků na slitině Ti6Al4V

doc. Dr. Ing. Monika Losertová; Ing. Veronika Jordanovová; Ing. Michal Štencek; Ing. Tereza Lukášová

VŠB – Technická Univerzita Ostrava, Fakulta materiálově-technologická 17. listopadu 2172/15, 708 00 Ostrava-Poruba,
Česká republika

Pro výrobu implantátů používaných v ortopedii, traumatologii a stomatologii se používají titanové slitiny, jejichž povrchové vlastnosti je možné modifikovat pomocí kompaktního nebo nanostrukturovaného povlaku TiO₂. Nejčastěji používaná slitina Ti6Al4V je považována za vhodný materiál pro biomedicínu díky řadě jedinečných vlastností, jako je například biokompatibilita, dobrá mechanická pevnost nebo dobrá korozní odolnost. Velký potenciál pro zlepšení osteointegrace trvalého nebo dlouhodobého implantátu představuje úprava povrchů titanových materiálů pomocí povlaků tvořených samoorganizovanými nanotrubičkami TiO₂, které podporují adhezi, proliferaci a diferenciaci osteoblastů. V této práci byl studován vliv charakteru povrchu Ti6Al4V substrátu a parametrů anodické oxidace na strukturní a korozní vlastnosti povlaků tvořených nanotrubičkami TiO₂, které byly připraveny současnou oxidací povrchu a zároveň řízeným rozpouštěním oxidického filmu díky přítomnosti fluorových iontů. Anodizace probíhala na broušených nebo leštěných vzorcích po dobu 1 hodiny při zvoleném anodizačním napětí 30 V a za pokojové teploty. Vybrané anodizované vzorky byly následně 2 hodiny žíhány při teplotě 500 °C v průtoku argonu. Korozní zkoušky ve fyziologickém roztoku prokázaly u vzorků s leštěným povrchem bez následné anodické oxidace nejnižší rychlost koroze, tedy 0,0043 mm za rok, zatímco u anodizovaných a anodizovaných-tepelně zpracovaných vzorků měla korozní rychlost rostoucí tendenci, tedy 0,0182 a 0,0998 mm za rok.

Klíčová slova: Ti6Al4V; mikrostruktura; oxidický povlak; anodizace; TiO₂ nanotrubice; koroze; SEM