Efekty utleniania tytanu po różnych metodach modyfikacji powierzchni

W pracy przedstawiono analizę topografii powierzchni tytanu Grade 2 po obróbce mechanicznej (szlifowanie i piaskowanie) oraz wpływ aktywacji powierzchni na właściwości warstwy po procesie utleniania w złożu w temperaturze 610°C i czasie 6, 8 i 12 godzin. Do badań topografii powierzchni oraz analizy adhezji zastosowano metodę AFM i scratch test, natomiast strukturę i zmiany składu fazowego badano z zastosowaniem metody SEM-EDS i XRD. Badania topografii powierzchni tytanu Grade 2 przed procesem utleniania potwierdziły, że przeprowadzona aktywacja powierzchni z wykorzystaniem medium piaskującego w postaci Al2O3 korzystnie wpływa na zwiększenie chropowatości oraz poprawę stanu powierzchni tytanu po procesie utleniania szczególnie w czasie 8 godzin. Stwierdzono również, że zastosowanie złoża fluidalnego do procesów utleniania tytanu pozwala na otrzymanie jednorodnych powłok tlenkowych o dobrej adhezji z podłożem, a tym samym poprawę właściwości powierzchni tytanu w aspekcie zastosowań biomedycznych.

The paper presents an analysis of titanium grade 2 surface topography after surface treatment (grinding and sandblasting) and the influence of surface activating on the properties of the surface layer after the oxidation process in a Al2O3 fluidized bed, at 610°C and for 6, 8 and 12 hours. AFM and scratch test methods were used for surface topography and layer adhesion analysis, while SEM-EDX and XRD methods were used to examine the microstructure and changes in phase composition. Studies of Grade 2 titanium surface topography before oxidation confirmed that the surface activation carried out using the Al2O3 blasting medium increases the roughness and improves the state of titanium surface after oxidation, especially after 8 h. The results also showed that using of a fluidized bed for titanium oxidation allows to obtain uniform oxide layers for biomedical applications.