Karakteristike kompozitne prevlake VPS – Ti/TiC nanete vakuum plazma sprejom
Sažetak
U radu su predstavljene karakteristike kompozitne prevlake VPS – Ti/TiC. Prah je deponovan na niskom pritisku plazma pištoljem F4, firme Plasma Technik AG, zbog uticaja okoline na oksidaciju praha. Cilj je bio da se na niskom pritisku spreči razgradnja kubnog karbida TiC u okside TiO2 i NiTiO3 koji umanjuju: adheziju, kohezionu čvrstoću, tvrdoću TiC i otpornost prevlake na habanje. Analizirane su mehaničke karakteristike i struktura Ti/TiC prevlake u skladu sa standardom Pratt & Whitney. Mikrotvrdoće slojeva prevlake bile su u rasponu od 750 do 837 HV0.3, a čvrstoća spoja između prevlake i podloge imala je vrednost 84 MPa. Mikrostruktura prevlake ispitana je tehnikom svetlosne mikroskopije. Distribucija TiC u osnovi Ti je ravnomerna, a deponovani slojevi dobijeni su bez efekata segregacije. Struktura prevlake sastoji se od slojeva titana sa β – Ti i α – Ti modifikacijama i slojeva kubnog TiC. U mikrostrukturi su u manjem delu prisutne neistopljene čestice TiC i mikropore koje nisu uticale na čvrstoću prevlake. Ispitivanja su pokazala da kompozitna prevlaka VPS – Ti/TiC ima dobre mehaničke osobine i mikrostrukturu, koje u potpunosti omogućavaju njenu primenu na substratima biomedicinskih implantata.
Reference
Amstutz, H.C., & Le Duff, M.J. 2012. Hip Resurfacing: a 40-Year Perspective. HSS Journal, 8(3), pp.275–282. Available at: https://doi.org/10.1007/s11420-012-9293-9.
Atala, A., Lanza, R., Thomson, J., & Nerem, R. 2010. Principles of Regenerative Medicine, 2nd Edition. [e-book]. Elsevier B.V. Available at: https://www.elsevier.com/books/principles-of-regenerative-medicine/atala/978-0-12-381422-7
Cai, B., Tan, Y., He, L., Tan, H., & Gao, L. 2013. Tribological properties of TiC particles reinforced Ni-based alloy composite coatings. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 23(6), pp.1681−1688. Available at: https://doi.org/10.1016/S1003-6326(13)62648-5.
Goldsmith, A.A.J., Dowson, D., & Isaac, G.H. 2000. A comparative joint simulator study of the wear of metal-on-metal and alternative material combinations in hip replacements. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine, 214(1), pp.39-47. Available at: https://doi.org/10.1243/0954411001535228.
Hamilton, W.G., Parks, N.L., & Saxena, A. 2013. Patient-specific instrumentation does not shorten surgical time: a prospective, randomized trial. The Journal of Arthroplasty, 28(8), pp.96–100. Available at: https://doi.org/10.1016/j.arth.2013.04.049.
Haruna, M.N., Jinb, Z., & Syahroma, A. 2017. Influence of Lubrication Performance on Wear Factor in Metal-on-Metal Hip Joint Replacement using Numerical Analysis. Procedia Engineering, 68, pp.95-101. Available at: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2013.12.153.
Liu, F., Jin, Z.M., & Hirt, F. 2005. Effect of Wear of Bearing Surfaces on Elastohydrodynamic Lubrication of Metal-on-Metal Hip Implants. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine, 219(5), pp.319-328. Available at: https://doi.org/10.1243/095441105X34356.
Liu, W., & DuPont, J.N. 2003. Fabrication of Functionally Graded TiC/Ti Composites by Laser Engineered Net Shaping. Scripta Materialia, 48(9), pp.1337-1342. Available at: https://doi.org/10.1016/S1359-6462(03)00020-4.
Mrdak, M.R. 2017. Mechanical properties and the microstructure of the plasma-sprayed ZrO2Y2O3 / ZrO2Y2O3CoNiCrAlY / CoNiCrAlY coating. Vojnotehnički glasnik / Military Technical Courier, 65(1), pp.30-44, Available at: https://doi.org/10.5937/vojtehg65-10586.
Okazaki, Y., Nishimura, E., Nakada, H., & Kobayashi, K. 2001. Surface analysis of Ti-15Zr-4Nb-4Ta alloy after implantation in rat tibi. Biomatreials, 22(6), pp.599–607. Available at: https://doi.org/10.1016/S0142-9612(00)00221-0.
Pancanti, A., Bernakiewicz, M., & Viceconti, M. 2003. The primary stability of a cementless stem varies between subjects as much as between activities. Journal of biomechanics, 36(6), pp.777–785. Available at: https://doi.org/10.1016/S0021-9290(03)00011-3.
-Pratt & Whitney, 2002. Turbojet Engine – Standard Practices Manual (PN 582005), East Hartford, USA, Pratt & Whitney.
Xia, Z., Ricciardi, B.F., Ba, Z.L, von Ruhland, C., Ward, M., Lord, A., Hughes, L., Goldring, S.R., Purdue, E., Murray, D., & Perino, G. 2017. Nano-analyses of wear particles from metal-on-metal and non-metal-on-metal dual modular neck hip arthroplasty. Nanomedicine, Nanotechnology, Biology and Medicine, 13(3), pp.1205-1217. Available at: https://doi.org/10.1016/j.nano.2016.11.003.
Vojnotehnički glasnik omogućava otvoreni pristup i, u skladu sa preporukom CEON-a, primenjuje Creative Commons odredbe o autorskim pravima:
Autori koji objavljuju u Vojnotehničkom glasniku pristaju na sledeće uslove:
- Autori zadržavaju autorska prava i pružaju časopisu pravo prvog objavljivanja rada i licenciraju ga Creative Commons licencom koja omogućava drugima da dele rad uz uslov navođenja autorstva i izvornog objavljivanja u ovom časopisu.
- Autori mogu izraditi zasebne, ugovorne aranžmane za neekskluzivnu distribuciju rada objavljenog u časopisu (npr. postavljanje u institucionalni repozitorijum ili objavljivanje u knjizi), uz navođenje da je rad izvorno objavljen u ovom časopisu.
- Autorima je dozvoljeno i podstiču se da postave objavljeni rad onlajn (npr. u institucionalnom repozitorijumu ili na svojim internet stranicama) pre i tokom postupka prijave priloga, s obzirom da takav postupak može voditi produktivnoj razmeni ideja i ranijoj i većoj citiranosti objavljenog rada (up. Efekat otvorenog pristupa).