Metrika članka

  • citati u SCindeksu: [1]
  • citati u CrossRef-u:0
  • citati u Google Scholaru:[=>]
  • posete u poslednjih 30 dana:29
  • preuzimanja u poslednjih 30 dana:16
članak: 7 od 19  
Back povratak na rezultate
Zaštita materijala
2018, vol. 59, br. 4, str. 489-494
jezik rada: engleski
vrsta rada: naučni članak
doi:10.5937/zasmat1804489M

Creative Commons License 4.0
Karakterizacija tantal prevlake deponovane vakuum plazma sprej procesom
aInstitut za mikrotalasnu tehniku i elektroniku / IMTEL, Beograd
bUniverzitet u Beogradu, Poljoprivredni fakultet
cUniverzitet u Beogradu, Tehnološko-metalurški fakultet
dTechno experts d.o.o - Research and Development Center, IHIS, Belgrade

e-adresa: drmrdakmihailo@gmail.com

Projekat

Mikromehanički kriterijumi oštećenja i loma (MPNTR - 174004)
Razvoj tehnologije izrade obloge i jezgra na bazi domaćih sirovina za proizvodnju specijalnih obloženih elektroda namenjenih za elektrolučno zavarivanje čelika (MPNTR - 34016)

Sažetak

Tantal je veoma atraktivan materijal za industriju u celini zbog veoma bitnih osobina kao što su: visoka temperatura topljenja, značajna toplotna i električna provodljivost, visoka žilavost i otpornost na koroziju i dobra biokompatibilnost. Pošto je tantal metal osetljiv na gasove O, N i H, slojevi prevlake tantala se isključivo deponuju vakuum plazma sprej procesom (VPS), koji se u poslednjih nekoliko godina uspešno koristi za izradu prevlaka koje imaju široku primenu u izradi metalnih implanata. Cilj rada bio je da se na niskom pritisku inertnog gasa eliminiše uticaj okolne atmosfere na istopljene čestice praha Ta i proizvedu prevlake mehaničkih i strukturnih karakteristika koje će naći primenu u biomedicini. Za deponovanje prevlake koristio se komercijalni prah tantala AMPERIT® 151.065 granulacije od 10 - 30µm. Prah je deponovan sa plazma pištoljem F4 na odstojanju podloge od 300 mm. Slojevi Ta prevlaka su deponovani sa debljinom od 60 do 70µm na čeličnim podlogama. Kao plazma gas koristila se mešavina inertnih gasova Ar i He. Mikrotvrdoća prevlake ispitana je metodom HV0.3 a zatezna čvrstoća spoja prevlake ispitana je metodom na zatezanje u skladu sa standardom ASTM C633-1. Mikrostruktura prevlake u deponovnom stanju i u stanju posle nagrizanja ispitana je na optičkom mikroskopu (OM) i na skening elektronskom mikroskopu (SEM). Nagrizanje prevlake sprovedeno je u reagensu koji se sastojao od dva dela azotne kiseline, dva dela fluorovodonične kiseline i pet delova vode (2HNO3 : 2HF : 5H2O). Struktura prevlake se isključivo sastoji od žilave α-Ta faze sa zapreminski centriranom kubnom rešetkom. Ispitivanja su pokazala da slojevi VPS - Ta prevlake imaju mikrostrukturu i mehaničke karakteristike koje u potpunosti omogućavaju primenu prevlake u procesu izrade implanata.

Ključne reči

Reference

*** (2008) ASTM C633-1: Standard test method for adhesion or cohesion strength of thermal spray coatings, reapproved
Balla, V.K., Bodhak, S., Bose, S., Bandyopadhyay, A. (2010) Porous tantalum structures for bone implants: Fabrication, mechanical and in vitro biological properties. Acta Biomaterialia, 6(8): 3349-3359
Holt, G.E., Christie, M.J., Schwartz, H.S. (2009) Trabecular Metal Endoprosthetic Limb Salvage Reconstruction of the Lower Limb. Journal of Arthroplasty, 24(7): 1079-1085
Jiang, A., Tyson, T.A., Axe, L. (2005) The stability of the β-phase of tantalum: a molecular dynamics study. Journal of Physics: Condensed Matter, 17(12): 1841-1850
Kato, H., Nakamura, T., Nishiguchi, S., Matsusue, Y., Kobayashi, M., Miyazaki, T., Kim, H., Kokubo, T. (2000) Bonding of alkali- and heat-treated tantalum implants to bone. Journal of Biomedical Materials Research, 53(1): 28-35
Levine, B.R., Sporer, S., Poggie, R.A., Della, V.C.J., Jacobs, J.J. (2006) Experimental and clinical performance of porous tantalum in orthopedic surgery. Biomaterials, 27(27): 4671-4681
Long, W.J., Scuderi, G.R. (2009) Porous Tantalum Cones for Large Metaphyseal Tibial Defects in Revision Total Knee Arthroplasty. Journal of Arthroplasty, 24(7): 1086-1092
Mas-Moruno, C., Garrido, B., Rodriguez, D., Ruperez, E., Gil, F. J. (2015) Biofunctionalization strategies on tantalum-based materials for osseointegrative applications. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 26(2):
Miyazaki, T., Kim, H., Kokubo, T., Ohtsuki, C., Kato, H., Nakamura, T. (2002) Mechanism of bonelike apatite formation on bioactive tantalum metal in a simulated body fluid. Biomaterials, 23(3): 827-832
Mrdak, M., Bajić, N., Veljić, D., Rakin, M., Pekez, J., Karastojković, Z. (2016) Testing adhesive bond strength and fracture mechanisms of thicker and porous plasma spray coatings. u: VI International Conference Industrial Engineering and Environmental Protection 2016 (IIZS 2016), Zrenjanin: University of Novi Sad-Technical faculty 'Mihajlo Pupin', p. 249-253
Mrdak, M.R. (2016) Plazma sprej procesi i svojstva zaštitnih prevlaka. p. 20-24
Mrdak, M.R. (2017) Structure and properties of Ni22Cr10Al1Y coatings deposited by the vacuum plasma spray process. Vojnotehnički glasnik, vol. 65, br. 2, str. 378-391
Myers, S., Lin, J., Souza, R.M., Sproul, W.D., Moore, J.J. (2013) The β to α phase transition of tantalum coatings deposited by modulated pulsed power magnetron sputtering. Surface and Coatings Technology, 214: 38-45
Zardiackas, L.D., Parsell, D.E., Dillon, L.D., Mitchell, D.W., Nunnery, L.A., Poggie, R. (2001) Structure, metallurgy, and mechanical properties of a porous tantalum foam. Journal of Biomedical Materials Research, 58(2): 180-187