Obróbka powierzchniowa biomateriałów tytanowych
rok wydania: 2019
ilość stron: 220
ISBN: 978-83-7775-554-9
oprawa: miękka
Opis
W pracy przedstawiono podstawowe biomateriały tytanowe, ich właściwości, metody badania powierzchni oraz przede wszystkim techniki modyfikacji prowadzące do wytworzenia ulepszonej powierzchni o nowym biozgodnym składzie chemicznym i biozgodnych właściwościach. Opisano powłoki tlenkowe, azotkowe, fosforanowe, a także techniki ich wytwarzania. Książka jest wynikiem przeglądu literatury ogólnoświatowej dotyczącej tematu modyfikacji powierzchni biomateriałów tytanowych uzyskanych przez różnych autorów oraz instytucje i wdrożonych do produkcji. Zaprezentowane osiągnięcia elektrochemicznej modyfikacji powierzchni biomateriałów w znacznej części oparte są na wynikach badań prowadzonych w ostatnich latach w Instytucie Inżynierii Materiałowej Politechniki Poznańskiej. Publikacja może stanowić źródło wiedzy dla osób zajmujących się produkcją i użytkowaniem biomateriałów oraz implantów, dla kadry naukowej uczelni oraz studentów kierunków inżynieria materiałowa i inżynieria biomedyczna, a także dla wszystkich interesujących się tematyką biomateriałów, inżynierii powierzchni i inżynierii materiałowej.
Spis treści
Przedmowa / 7
1. Wstęp / 9
1.1. Biomateriały metalowe / 9
1.2. Tytan jako biomateriał / 11
1.3. Technologie wytwarzania implantów tytanowych / 16
1.4. Warstwy powierzchniowe na implantach / 23
Literatura / 26
2. Biomateriały tytanowe i wytwarzane na nich warstwy powierzchniowe / 28
2.1. Tytan, jego stopy i związki / 28
2.1.1. Tytan i stopy tytanu o strukturze ? / 28
2.1.2. Stopy tytanu o strukturze ? + ? / 35
2.1.3. Stopy tytanu o strukturze ? / 40
2.1.4. Stopy nanokrystaliczne tytanu / 44
2.1.5. Porowaty tytan i jego stopy / 46
2.1.6. Kompozyty tytan?ceramika / 47
2.2. Warstwy powierzchniowe na tytanie i jego stopach / 48
2.2.1. Tlenki / 48
2.2.2. Azotki / 53
2.2.3. Fosforany / 55
2.2.4. Powłoki diamentopodobne / 59
Literatura / 61
3. Powierzchnia biomateriałów / 65
3.1. Budowa i wymagania powierzchni biomateriałów / 65
3.2. Metody charakteryzacji powierzchni biomateriałów / 67
3.2.1. Struktura i mikrostruktura / 67
3.2.1.1. Dyfrakcja rentgenowska / 67
3.2.1.2. Mikroskopia optyczna / 69
3.2.1.3. Transmisyjna mikroskopia elektronowa / 71
3.2.2. Morfologia powierzchni / 73
3.2.2.1. Skaningowa mikroskopia elektronowa / 73
3.2.2.2. Mikroskopia sił atomowych / 75
3.2.2.3. Mikroskopia fluorescencyjna i konfokalna / 78
3.2.2.4. Profilometria / 80
3.2.3. Skład chemiczny powierzchni / 82
3.2.3.1. Podstawy zjawisk powierzchniowych / 82
3.2.3.2. Spektroskopia fotoelektronów / 84
3.2.3.3. Spektroskopia masowa jonów wtórnych / 86
3.2.4. Właściwości użytkowe powierzchni / 87
3.2.4.1. Właściwości mechaniczne / 87
3.2.4.2. Porowatość / 92
3.2.4.3. Odporność korozyjna / 95
3.2.4.4. Zwilżalność / 99
3.2.4.5. Biozgodność / 101
Literatura / 103
4. Modyfikacja powierzchni biomateriałów tytanowych / 106
4.1. Wprowadzenie / 106
4.2. Typy powierzchni implantów tytanowych / 110
4.3. Trawienie chemiczne / 116
4.3.1. Podstawy procesu / 116
4.3.2. Właściwości powierzchni / 117
4.4. Polerowanie elektrochemiczne / 121
4.4.1. Podstawy procesu / 121
4.4.2. Właściwości powierzchni / 122
4.5. Utlenianie anodowe / 125
4.5.1. Podstawy procesu / 125
4.5.2. Właściwości powierzchni / 126
4.6. Osadzanie elektrochemiczne / 148
4.6.1. Podstawy procesu / 148
4.6.2. Właściwości powierzchni / 148
4.7. Azotowanie / 159
4.7.1. Podstawy procesu / 159
4.7.2. Właściwości powierzchni / 161
4.8. Chemiczne osadzanie z fazy gazowej 170
4.8.1. Podstawy procesu / 170
4.8.2. Właściwości powierzchni / 172
4.9. Fizyczne osadzanie z fazy gazowej / 176
4.9.1. Podstawy procesu / 176
4.9.2. Właściwości powierzchni / 176
4.10. Natryskiwanie plazmowe / 180
4.10.1. Podstawy procesu / 180
4.10.2. Właściwości powierzchni / 181
4.11. Implantacja jonów / 188
4.11.1. Podstawy procesu / 188
4.11.2. Właściwości powierzchni / 189
4.12. Piaskowanie / 191
4.12.1. Podstawy procesu / 191
4.12.2. Właściwości powierzchni / 192
4.13. Osadzanie biomimetyczne / 194
4.13.1. Podstawy procesu / 194
4.13.2. Właściwości powierzchni / 195
4.14. Zol-żel / 199
4.14.1. Podstawy procesu / 199
4.14.2. Właściwości powierzchni / 200
4.15. Laserowe metody przyrostowe / 201
4.15.1. Podstawy procesu / 201
4.15.2. Właściwości powierzchni / 203
Literatura / 206
5. Perspektywy rozwoju powierzchni biomateriałów
Podsumowanie / 217
Informacje o bezpieczeństwie produktu Informacje o producencie