Studium oxidických vrstev pro úpravu povrchu biomateriálů

Abstract

Práce se věnuje připravě, studiu a hodnoceni oxidických vrstev na vybraných titanových slitinách určených pro lekařskou aplikaci. Oxidicke vrstvy byly připraveny na zástupcich konvenčnich slitin titanu (CP Ti grade 2 a Ti-6Al-4V ELI) a na skupině reprezentujici nove perspektivni β-slitiny (legovaných Nb, Ta, Zr, Sn). Oxidace byla prováděna termicky (600 °C / vzduch) a anodicky (1 M H2SO4 / 100 V / 50 mA). Vytvořene termicke a anodicke oxidicke vrstvy byly hodnoceny z hlediska stavu jejich povrchu (zbarveni, drsnost, morfologie), tloušťky, chemického složeni, struktury a biokompatibility. V závěru práce jsou uvedeny výsledky analýz, ktere jsou take vzájemně porovnány a vztaženy k obecným trendům. Práce doplňuje poznatky o možnostech oxidace nových β-titanových slitin. Z hlediska aplikace termicke a anodicke oxidace pro různe titanove slitiny jsou vyvozeny předpoklady, ktere by měly umožnit usnadněni jejich připravy a hodnoceni.

The work deals with a preparation, analysis and evaluation of oxide layers on selected titanium alloys which are designated for biomedical use. The oxide layers were prepared on commonly used alloys (CP Ti grade 2 and Ti-6Al-EV ELI) and a group representing new, perspective alloys (alloyed by Nb, Ta, Zr, Sn). The oxidation was carried out by thermic method (600 °C /air atmosphere) and anodic method (1 M H2SO4 / 100 V / 50 mA). Thermic and anodic oxide layers which were prepared were then analyzed in terms of their surface characteristics (the color, roughness and morphology), thickness, chemical composition, structure and bio-compatibility. At the end of this work the results of analyses are presented, mutually compared and related to general trends. The work aims to fill in new findings about the oxidation of new β-titanium alloys. In terms of application of thermic and anodic oxide layers for different titanium alloys, the assumptions are drawn with aim for easier preparation and evaluation of those oxide layers.