Lista przedmiotów z materiałami udostępnionymi dla studentów

Dla_studentów
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Patrycja Gawlik

Ocena właściwości powierzchniowych implantów modyfikowanych powłoką tytanową przy użyciu metody APS


Evaluation of surface properties of implants modified by titanium layer using APS method


Opiekun pracy dyplomowej: prof. dr hab. inż. Piotr Niedzielski
Dodatkowy opiekun pracy dyplomowej: Marcin Skrodzki

Praca dyplomowa inżynierska obroniona 2019-02-06
Streszczenie pracy dyplomowej:
W pracy zbadano wpływ zmiany wybranych parametrów technologii wytwarzania powłok tytanowych na właściwości kompozytu Ti6Al4V/TiO2 . Praca obejmowała wytworzenie porowatej powłoki tytanowej za pomocą metody natrysku plazmowego APS oraz analizę wybranych właściwości mechanicznych i fizykochemicznych przy różnych parametrach procesów wytwarzania powłoki. W wyniku pracy przebadano trzy trzpienie endoprotezy stawu biodrowego, które różniły się od siebie sposobem nakładania tytanowego proszku. Pierwszy trzpień charakteryzował się liniowym sposobem nakładania powłoki TiO2, na drugim trzpieniu powłoka została naniesiona sposobem drgającym, natomiast na trzecim trzpieniu powłoka także była nanoszona sposobem drgającym, jednakże implant został dodatkowy poddany procesowi sterylizacji parowej, w celu zbadania jak proces ten wpływa na właściwości powłoki. Przeprowadzono następujące badania struktury trzpieni: mikroskopowa analiza metalograficzna oraz analiza składu chemicznego za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego z detektorem EDS. Przeprowadzono także badania właściwości mechanicznych trzpieni: badanie twardości osnowy i powłoki, badanie chropowatości za pomocą profilometru stykowego, badanie zużycia i adhezji. Ostatnim wykonanym badaniem był pomiar przenikania jonów do płynów fizjologicznych metodą woltamperometryczną. Wyniki wykazały, że sposób nanoszenia powłoki tytanowej wpływa na twardość, chropowatość i zużycie powłoki. Badania potwierdzają także, że sposób nanoszenia powłoki tytanowej nieznacznie wpływa na grubość powłoki i uwalnianie jonów. Słowa kluczowe: natrysk plazmowy, endoproteza stawu biodrowego, porowata powłoka tytanowa, APS, proszek tytanowy.
Abstract:
The paper examines the impact of changing selected parameters of titanium coating technology on the properties of the Ti6Al4V/TiO2 composite. The work included the production of a porous titanium coating using the APS plasma spray method and analysis of selected mechanical and physicochemical properties at various parameters of the coating production processes. As a result of the work, three mandrel of the endoprosthesis, which differed from each other by the method of applying titanium powder. The first mandrel was characterized by a linear method of applying the coating TiO2, on the second mandrel the coating was applied by a vibrating method, while on the third mandrel the coating was also applied in a vibrating method, however the implant was additionally subjected to a steam sterilization process in order to investigate how this process affects the coating properties. The following stud structure investigations were performed: microscopic metallographic analysis and chemical composition analysis using a scanning electron microscope with an EDS detector. The mechanical properties of the mandrels were also tested: hardness and coating hardness tests, roughness tests with a contact profilometer, wear and adhesion testing. The last test performed was the measurement of ion permeability to physiological fluids using the Voltammetric method. The results showed that the method of applying the titanium coating affects the hardness, roughness and wear of the coating. Research also confirms that the method of applying the titanium coating slightly affects the thickness of the coating and the release of ions. Keywords: plasma spray, hip endoprosthesis, porous titanium coating, Atmospheric Plasma Spraying, titanium powder.