Czasopismo | OCHRONA PRZED KOROZJĄ | Rocznik 2016 - zeszyt 7

Corrosion resistance of composites Ti-6Al-4V/Al2O3 obtained by spark plasma sintering

10.15199/40.2016.7.3

nr katalogowy: 99434
10.15199/40.2016.7.3

Attempts to develop materials for manufacturing of medical implants which combine biocompatibility, porosity and certain strength parameters involve substantial difficulties. One of the most recent materials are metallic-ceramic composites that show strength parameters connected with high bioactivity of various materials. This paper presents an analysis of the structure and corrosion resistance of new composites of Ti-6Al-4V with various additions of ceramics (Al2O3). Keywords: metallic-ceramic composites, SPS Odporność korozyjna kompozytów Ti-6Al-4V/Al2O3 otrzymanych metodą SPS Próby opracowania materiałów do produkcji implantów medycznych, które łączą parametry biozgodności, porowatość oraz odpowiednie parametry wytrzymałościowe zwiazane są z poważnymi trudnościami. Jedną z najnowszych propozycji materiałowych są kompozyty metaliczno-ceramiczne łączące własności wytrzymałościowe wraz z wysoką bioaktywnością różnego typu materiałów. W niniejszym artykule zaprezentowano analizę struktury oraz odporności korozyjnej nowych kompozytów Ti6Al4V z różnym dodatkiem ceramiki (Al2O3). Słowa kluczowe: kompozyty metaliczno-ceramiczne, SPS.1. Introduction Due to the sedentary lifestyles and ageing of population, contemporary societies are exposed at risk of degenerative bone diseases and muscle and joint problems. Therefore, the demand for medical products made of ceramics, polymers and metallic materials is increasing [3]. The progressing civilization development also encourages the research on new solutions for engineering materials. The most effective and relatively new metal materials for biomedical applications are titanium and its alloys, which were initially designed for the army and aviation and have been gradually modernized and used as titanium biomaterials [2, 5, 8]. Titanium and its alloys represent modern and prospective implantation materials [13]. The use of these compounds is increasing due to unique functional properties, such [...]

Bibliografia

[1] Anawati, Hiroaki Tanigawa, Hidetaka Asoh, Takuya Ohno, Masahiro Kubota, Sachiko Ono. 2013. "Electrochemical corrosion and bioactivity of titanium-hydroxyapatite composites prepared by spark plasma sintering". Corrosion Science 70 : 212-220.
[2] Azevedo C.R.F.. 2004. "Failure analysis of a commercially pure titanium plate for osteosynthesis". Engineering Failure Analysis 10 : 153-164.
[3] Bożek Piotr, Mariusz Walczak, Mirosław Szala. 2014. Wybrane właściwości modyfikowanych powierzchni tytanu. Theoretical and application issues in materials science engineering. Lublin: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej.
[4] Bylica Andrzej, Jan Sieniawski. 1985. Tytan i jego stopy. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe.
[5] Choubej A., R. Balasubramaniam, B. Basu. 2004. "Effect of replacement of V by Nb and Fe on the electrochemical and corrosion behavior of Ti -6Al-4V in simulated physiological environment". Journal of Alloys and Compounds 381 : 288-294.
[6] Dudek Agata. 2009. "Surface properties in titanium with hydroxyapatite coatings". Optica Applicata 39 (4) : 825-831.
[7] Dudek Agata, Magdalena Klimas. 2015. "Composites based on titanium alloy Ti-6Al-4V with an addition of inert ceramics and bioactive ceramics for medical applications fabricated by spark plasma sintering (SPS method)". Mat.-wiss. u. Werkstofftech 46 (3) : 237-247.
[8] Eisenbarth E., D. Velten, M. Muller, R. Thull, J. Breme. 2004. "Biocompatibility of β-stabilizing elements of titanium alloys". Biomaterials 25 : 5705-5713.
[9] Feeney J.A., M.J. Blackburn. 1971. "The theory of stress corrosion cracking in alloys". NATO : 355-398.
[10] Garbiec Dariusz, Filip Heyduk, Tomasz Wiśniewski. 2012. "The influence of sintering temperature on the density, microstructure and strength properties of the Ti-6Al-4V alloy produced using the spark plasma sintering method (SPS)". Obróbka Plastyczna Metali 23 (4) : 265-275.
[11] Gleń Justyna, Krzysztof Pałka. 2014. Adhezja powłok biopolimerowych do powierzchni tytanu. Theoretical and application issues in materials science engineering. Lublin: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej.
[12] Kieffer R., F. Binden, H. Bach. 1986. "Beitrag zum physikalischen und korrosionschemischen Verhalten von IVa-Metallegierungen". Werkstoffe und Korrosion 19 : 114-120.
[13] Marciniak Jan. 2002. Biomateriały. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej.
[14] Nava-Dino C.G., C. López-Meléndez, R.G. Bautista-Margulis, M.A. Neri- Flores, J.G. Chacón-Nava, S.D. de la Torre, J.G. Gonzalez-Rodriguez, A. Martínez-Villafañe. 2012. "Corrosion Behavior of Ti-6Al-4V Alloys". International Journal of Elecrochemical Science 7: 2389-2402.
[15] Oczoś Kazimierz. 2008 "Kształtowanie ubytkowe tytanu i jego stopów w przemyśle lotniczym i technice medycznej". Mechanik 8-9: 639-656.
[16] Quan Yujie, Faming Zhang, Henrike Rebl, Barbara Nebe, Olaf Keẞler, Eberhard Burkel. 2013. "Ti6Al4V foams fabricated by spark plasma sintering with post-heat treatment". Materials Science and Engineering A 565 : 118-125.
[17] Sáenz de Viteri Virginia, Elena Fuentes. 2013. "Titanium and Titanium Alloys as Biomaterials". InTech 5 : 155-181.
[18] Variola Fabio, Ji-Hyun Yi, Ludovic Richert, James D. Wuest, Federico Rosei, Antonio Nanci. 2008. "Tailoring the surface properties of Ti6Al4V by controlled chemical oxidation". Biomaterials 29: 1285-1298.
[19] Vieira A.C., A.R. Ribeiro, L.A. Rocha, J.P. Celis. 2006. "Influence of pH and corrosion on the tribocorrosion of titanium in artificial saliva". Wear 261 : 994-1001.
[20] Wang Kathy. 1996. "The use of titanium for medical application in the USA". Materials Science and Engineering A 213 : 134-137.
[21] Wierzchoń Tadeusz, Elżbieta Czarnowska, Danuta Krupa. 2004. Inżynieria powierzchni w wytwarzaniu biomateriałów tytanowych. Warsaw: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej.
[22] Zhao C., X. Zhang, P. Cao. 2011. "Mechanical and electrochemical characterization of Ti-12Mo-5Zr alloy for biomedical application". Journal of Alloys and Compounds 509 (32) : 8235-8238.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 99434 "Corrosion resistance of c..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


OCHRONA PRZED KOROZJĄ - e-zeszyt (pdf) 2016-7 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	42.00 zł

Prenumerata

OCHRONA PRZED KOROZJĄ - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

504.00 zł

OCHRONA PRZED KOROZJĄ - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - papierowa prenumerata roczna	636.00 zł brutto 588.89 zł netto 47.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

678.00 zł

OCHRONA PRZED KOROZJĄ - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	762.00 zł brutto 705.56 zł netto 56.44 zł VAT (stawka VAT 8%)

762.00 zł

Zeszyt

2016-7

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma