Abstract



 
   

Volume 7 - No. 3
STUDY ON CERAMIC COMPOSITE TIB/TIB2 COATING MECHANISM ON COMMERCIAL PURE TITANIUM AND ITS OSTEOCONDUCTION  
 

بررسی مکانیزم تشکیل پوشش سرامیکی کامپوزیتی TiB/TiB2 روی تیتانیوم خالص تجاری و توانایی استخوان سازی آن

ادیب ابراهیمی, حمید اصفهانی, آرش فتاح الحس و امید ایمان طلب

تاريخ ثبت اوليه: // ، تاريخ دريافت نسخه اصلاح شده: // ، تاريخ پذيرش قطعي: //

چكيده     تیتانیوم و آلیاژهای آن به دلیل مقاومت به خوردگی و خواص مکانیکی بالا در ساخت کاشتنی¬های تحت بار استفاده می¬شوند. با این وجود از لحاظ رفتارهای سطحی و تریبولوژی دچار ضعف هستند. در این پژوهش مکانیزم ایجاد پوشش محافظ کامپوزیتی TiB/TiB2 روی تیتانیوم خالص تجاری به روش نفوذی پک سمانتاسیون و توانایی استخوان¬سازی آن در آزمون¬های in-vitro مطالعه شده اند. فرایند بوردهی در دماهای مختلف (˚C 800 و ˚C 1000) به مدت 60 دقیقه انجام شد. بررسی تصاویر SEM از سطح مقطع نمونه¬ها و مطالعه مدل¬های نفوذی نشان داد که در یک زمان مشخص با افزایش دما گرادیان غلظتی از اتم¬های بور در سطح تیتانیوم ایجاد می¬شود که منجر به تشکیل ترکیب¬های TiB2، Ti3B4 و TiB از سطح به عمق نمونه می¬شود. نتایج فاز شناسی به کمک فن XRD مکانیزم را تائید کرد. همچنین نتایج نشان داد که بوردهی در دمای ˚C 800 منجر به تشکیل پوشش تک فاز TiB و بوردهی در دمای ˚C 1000 منجر به تشکیل پوشش کامپوزیت TiB/TiB2 می¬شود. نتایج آزمون in-vitro توانایی استخوان¬سازی طی دو هفته غوطه¬وری در محلول شبیه ساز بدن (SBF) برای نمونه¬های بدون و با پوشش نشان داد که پوشش کامپوزیت TiB/TiB2 قادر است سطح تیتانیوم خالص تجاری را از یک بیوماده خنثی به یک بیوماده زیست فعال با قابلیت استخوان¬سازی تبدیل نماید. تصویر SEM از سطح پوشش کامپوزیت TiB/TiB2 پس از دو هفته غوطه¬وری تشکیل رسوبات آپاتیت استخوانی با ساختار متخلخل و مشابه بافت استخوان اسفنجی را نشان داد.

كلمات كليدي    استخوان سازی، بوراید تیتانیوم، پوشش کامپوزیتی، ریزساختار، زیست فعال



Study on Ceramic Composite TiB/TiB2 Coating Mechanism on Commercial Pure Titanium and Its Osteoconduction

Adib Ebrahim, Hamid Esfahani, Arash Fattah-alhosseini and Omid Imantalab

Abstract    Titanium and its alloys are used as under-load implants due to the high corrosion resistant and mechanical properties. However, they show weakness in surface and tribology behavior. In this study, the protective composite TiB/TiB2 coating mechanism towards the diffusion pack cementation method and also their osteoconduction properties have been investigated via in-vitro experience. Boriding process was performed at the different temperatures (800 and 1000 ?C) for certain soaking time (60 min). SEM micrographs showed a gradient B concentration regard to the formation of TiB2, Ti3B4, and TiB phases. XRD analysis also confirmed the formation mechanism and indicated that boriding at 800 ?C tends to single phase TiB, while at 1000 ?C tends to the formation of composite TiB/TiB2 coating. In-vitro study during two weeks immersion in simulated body fluid (SBF) showed that the TiB/TiB2 coating exchanges the bio-inert titanium surface to a bio-active surface resulting in an osteoconductive material formation. SEM image of TiB/TiB2 coating after two weeks immersion revealed

Keywords    Bioactivity, Composite Coating, Microstructure, Osteoconduction, Titanium Boride

 

منابع:

 
 Download PDF 


Term of Use  | Privacy Policy | Contact Us

Journal of Advanced Materials and Technologies
E-mail: office@jem.ir
Web Site: http://www.jamt.ir