PL239060B1 - Sposób otrzymywania warstw ceramicznych na powierzchni tytanu lub stopów tytanu, sposób otrzymywania roztworu fosforanowego oraz roztwór fosforanowy - Google Patents
Sposób otrzymywania warstw ceramicznych na powierzchni tytanu lub stopów tytanu, sposób otrzymywania roztworu fosforanowego oraz roztwór fosforanowy Download PDFInfo
- Publication number
- PL239060B1 PL239060B1 PL435200A PL43520020A PL239060B1 PL 239060 B1 PL239060 B1 PL 239060B1 PL 435200 A PL435200 A PL 435200A PL 43520020 A PL43520020 A PL 43520020A PL 239060 B1 PL239060 B1 PL 239060B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- amount
- titanium
- phosphate solution
- water
- calcium
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 40
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 title claims description 27
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 title claims description 27
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 title claims description 26
- 239000010936 titanium Substances 0.000 title claims description 18
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 17
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 title claims description 16
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims description 12
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 19
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims description 13
- BDZBKCUKTQZUTL-UHFFFAOYSA-N triethyl phosphite Chemical compound CCOP(OCC)OCC BDZBKCUKTQZUTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 11
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims description 8
- 229910000391 tricalcium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910000883 Ti6Al4V Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000009489 vacuum treatment Methods 0.000 claims description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229940064002 calcium hypophosphite Drugs 0.000 claims description 4
- 229910001382 calcium hypophosphite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- CNALVHVMBXLLIY-IUCAKERBSA-N tert-butyl n-[(3s,5s)-5-methylpiperidin-3-yl]carbamate Chemical compound C[C@@H]1CNC[C@@H](NC(=O)OC(C)(C)C)C1 CNALVHVMBXLLIY-IUCAKERBSA-N 0.000 claims description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 claims description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 3
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 30
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 29
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 20
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 4
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 3
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 210000005009 osteogenic cell Anatomy 0.000 description 2
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N [Ti].[Ni] Chemical compound [Ti].[Ni] HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000010883 osseointegration Methods 0.000 description 1
- 238000000678 plasma activation Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- -1 surface morphology Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania warstw ceramicznych na powierzchni tytanu lub stopów tytanu, sposób otrzymywania roztworu fosforanowego oraz roztwór fosforanowy.
Medyczne powierzchnie tytanu (Ti Grade 4) oraz jego stopu Ti-6Al-4V można zmodyfikować metodą elektrochemiczną (utlenianie anodowe) oraz metodą zol-żel w celu otrzymania bioaktywnych warstw ceramicznych, dedykowanych do tkanki kostnej. Skład chemiczny tych warstw może być różny w zależności od parametrów prowadzonego procesu jak i składu chemicznego komponentów stosowanych do jego wytworzenia. Proces plazmowego utleniania elektrochemicznego można prowadzić w roztworach wodnych lub w roztworach wodnych zawierających cząstki stałe o bardzo małej rozpuszczalności, co może spowodować, aby otrzymać zawiesinę. W wyniku prowadzonego procesu dochodzi do przebicia warstwy tlenkowej oraz obecności wyładować jarzeniowych. Efektem prowadzonego procesu jest utworzenie porowatej warstwy tlenkowej na powierzchni tytanu lub jego stopu. Skład chemiczny jak i fazowy utworzonych warstw jest bardzo zróżnicowany, ściśle zależy od składu chemicznego utlenianego materiału, gdzie na jego powierzchni zostaje utworzony tlenek tytanu (amorficzny, krystaliczny lub amorficzno-krystaliczny) oraz wbudowane mogą zostać jony pochodzące z roztworu, cząstki stałe pochodzące z roztworu, lub nowe związku chemiczne mogą zostać utworzone w wyniku syntezy podczas wyładowań jarzeniowych oraz utleniania anodowego. Tak otrzymaną warstwę porowatą można następnie pokryć warstwą ceramiczną metodą zol-żel. Warstwa porowata może zostać całkowicie pokryta dodatkowymi cząstkami ceramicznymi lub wypełnić tylko część porów. Utworzone mogą zostać również związki chemiczne w wyniku kontaktu związków chemicznych znajdujących się w rozworze zolu i/lub żelu z powierzchnią porowatej warstwy tlenkowej. Metoda zol-żel stosowana jest również do bezpośredniego pokrycia materiałów metalowych, bez wcześniejszej modyfikacji powierzchni techniką utleniania anodowego.
Znana jest z patentu Pat.218651 metoda wytwarzania powłok ceramicznych metodą zol-żel zwłaszcza tlenkowych, fosforanowych w tym zawierających hydroksyapatyt. Powłoka nakładana jest na aktywowaną powierzchnię poprzez aktywację plazmą niskotemperaturową, techniką znacznie różniącą się od techniki plazmowego utleniania anodowego. Z patentu Pat.202798 znany jest sposób otrzymywania zolu krzemionkowego i jego zastosowania w przemyśle. W patencie tym przedstawiono wpływ wielu warunków fizykochemicznych na proces otrzymywania zolu oraz żelu krzemionkowego. Proces ten determinowany jest przede wszystkim: składem chemicznym komponentów oraz jego proporcjami, dodatkiem katalizatora, temperaturą prowadzenia procesu, szybkością mieszania, procesem filtracji czy ultrafiltracji, czasem i temperaturą suszenia jak i temperaturą prowadzenia obróbki cieplnej.
Znany jest z patentu P.376124 sposób otrzymywania gradientowych powłok kompozytowych węgiel/węgiel i hydroksyapatyt, które wytwarzane są na osnowie implantu. Sposób otrzymywania warstwy węglowej do hydroksyapatytu charakteryzuje się tym, że przejście to jest uzyskiwane w sposób ciągły. Z patentu EP2381970 znany jest sposób otrzymywania materiałów podstawianych krzemianem fosforanów wapnia hydroksyapatytu.
Znane są sposoby otrzymywania warstw na implantach stosując metodę utleniania anodowego. Z patentu P.409561 znany jest sposób utleniania anodowego tytanu oraz wytwarzania nanodendrytów metodą elektrochemiczną. Z patentu P.419712 znany jest sposób otrzymywania bioaktywnej powłoki fosforanu wapnia na powierzchni implantu. W sposobie tym, nie stosowane jest jednak wcześniejsze utlenianie anodowe powierzchni. W patencie tym przedstawiono sposób otrzymywania warstwy metodą elektrochemiczną taką jak elektroredukcja. Z patentu P.419710 znany jest sposób otrzymywania bioaktywnej powłoki zawierających fosforany wapnia na implantach wykonanych ze stopu tytan-nikiel.
Rezultat powierzchniowej modyfikacji warstwy wierzchniej metali ściśle zależy od warunków prowadzonego procesu. Stosowanie dodatkowej obróbki powierzchniej i uzyskiwanie tak zwanych warstw hybrydowych zależy od rodzaju stopu tytanu, parametról) stosowanych w pierwszym etapie obróbki powierzchnej a następnie od parametrów prowadzenia kolejnego procesu modyfikacji warstwy. W zależności od rodzaju podłoża, rezultat ten jest inny wpływający na podstawowe właściwości warstwy lub powłoki takie jak morfologia powierzchni, skład chemiczny lub fazowy, zwilżalność, chropowatość powierzchni.
Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu otrzymywania warstw ceramicznych na powierzchni tytanu lub stopów tytanu Ti-6Al-4V lub Grade 4, który pozwoli na utworzenie funkcjonalnej porowatej warstwy tlenkowej na implantach długoterminowych do tkanki kostnej.
PL 239 060 B1
Celem wynalazku jest także opracowanie takiego roztworu fosforanowego, który pozwoli na naniesienie cząsteczek fosforanów wapnia, korzystnie ortofosforanu(V) wapnia lub hydroksyapatytu na powierzchni porowatej warstwy tlenkowej.
Celem wynalazku jest opracowanie takiej hybrydowej powłoki ceramicznej, która wpłynie na bioaktywność powierzchni i będzie cytozgodna z komórkami kościotwórczymi. Adhezja komórek kościotwórczych oraz ich proliferacja wpływa na proces osteointegrancji, czyli połączenia pomiędzy implantem i tkanką kostną.
Istotą wynalazku jest sposób otrzymywania warstw ceramicznych na powierzchni tytanu lub stopów tytanu Ti-6Al-4V lub Grade 4, gdzie tytan lub stop tytanu utlenia się anodowo w kąpieli wodnej o składzie woda w ilości 1000 cm3 oraz podfosforyn wapnia o stężeniu 0,05 mol/dm3 - 2 mol/dm3 oraz ortofosforan(V) wapnia o stężeniu od 100-200 g/dm3 stosując napięcie zaciskowe w zakresie od 200 V do 500 V, anodową gęstością prądu w zakresie 100-150 mA/cm2 charakteryzujący się tym, że tak utleniony tytan lub stop tytanu zanurza się w roztworze fosforanowym z szybkością od 0,5 do 2 cm/min, poddaje obróbce próżniowej przez czas od 1 do 2 min, korzystnie 1 min, a następnie suszy i poddaje obróbce termicznej w temperaturze od 400-800° korzystnie w czasie 48-86 h, przy czym roztwór fosforanowy zawiera fosforyn trietylowy P(C2H5O)3 w ilości 4-7 cm3, Ca(NO3)2 w ilości 4-7 cm3, wodę w ilości 1-2 cm3, NH3 o stężeniu 25% w ilości 7-10 cm3 i alkohol etylowy 96% w ilości 12-15 cm3.
Istotą wynalazku jest także sposób otrzymywania roztworu fosforanowego charakteryzujący się tym, że fosforyn trietylowy P(C2H5O)3 w ilości 4-7 cm3, Ca(NO3)2 w ilości 4-7 cm3, wodę w ilości 1-2 cm3 i alkohol etylowy 96% w ilości 12-15 cm3 miesza się w temperaturze otoczenia 20°-25°C korzystnie w czasie 30-80 h najkorzystniej 72 h, a następnie dodaje się roztwór NH3 o stężeniu 25% w ilości 7-10 cm3 i miesza w temperaturze 20-25° korzystnie w czasie 24-60 h najkorzystniej 48 h.
Istotą wynalazku jest także roztwór fosforanowy charakteryzujący się tym, że zawiera fosforyn trietylowy P(C2H5O)3 w ilości 4-7 cm3, Ca(NO3)2 w ilości 4-7 cm3, wodę w ilości 1-2 cm3, alkohol etylowy 96% w ilości 12-15 cm3 i NH3 o stężeniu 25% w ilości 7-10 cm3.
Wynalazek został uwidoczniony w przykładach wykonania, przy czym przykłady nie wyczerpują wszystkich możliwości według wynalazku.
P r z y k ł a d I. W sposobie otrzymywania warstwy ceramicznej warstwy wierzchniej tytanu (Ti-6Al-4V) o kształcie klinu kostnego stosuje się kąpiel zawierającą wodę w ilości 1000 cm3, podfosforyn wapnia w ilości 17,0 g i ortofosforan(V) wapnia o w ilości 150 g. Proces prowadzi się w temperaturze 5°C stosując anodową gęstość prądu 150 mA/cm2, napięcie 300 V i czas trwania procesu 5 minut.
Następnie zanurza się w roztworze fosforanowym z szybkością 1,2 cm/min, poddaje obróbce próżniowej przez czas 1 min, a następnie suszy i poddaje obróbce termicznej w temperaturze 660°C w czasie 48 h. Obróbka próżniowa polega na umieszczeniu w eksykatorze połączonym z pompką wodną, gdzie następuje obniżenie ciśnienia i zaciągnięcie roztworu fosforanowego w głąb warstwy tlenkowej.
Roztwór fosforanowy ma skład: fosforyn trietylowy P(C2H5O)3 w ilości 5,29 cm3, roztwór Ca(NO3)2 w wodzie w ilości 4,79 cm3, alkohol etylowy 96% w ilości 13,31 cm3 i NH3 o stężeniu 25% w ilości 7,93 cm3.
Roztwór przygotowano w następujący sposób:
do fosforynu trietylowego P(C2H5O)3 w ilości 5,29 cm3, dodaje się 96% alkohol etylowy w ilości 13,31 cm3 oraz wodę w ilości 1,60 cm3, i miesza się w temperaturze 20° przez 72 h. Następnie dodaje się roztwór Ca(NO3)2-4 H2O w ilości 12,48 g w 4,79 cm3 wody oraz roztwór NH3 o stężeniu 25% w ilości 7,93 cm3 i miesza w temperaturze 20° w czasie 24 h. Utleniony implant zanurza się w roztworze fosforanowym z prędkością 1,2 cm/s, czas przebywania próbki utlenionej w roztworze polimeru wynosi 5 s, szybkość wyciągania próbki wynosi 1,2 cm/s a czas jej suszenia w temperaturze otoczenia wynosi 1 minuta. Następnie implant umieszcza się w eksykatorze podłączonym do pompki wodnej na czas 1 minuty. Następnie implant umieszcza się w piecu w atmosferze powietrza, w temperaturze 660°C z całkowitym przebywaniem próbki w piecu równym 6 h. Następnie implant pozostaje w piecu do czasu osiągnięcia temperatury w piecu poniżej 30°C.
W wyniku sposobu otrzymano następująca warstwę ceramiczną, zawierającą związki wapnia, fosforu takie jak: ortofosforan(V) wapnia, hydroksyapatyt, tlenek tytanu, a zawartość poszczególnych pierwiastków wynosi: wapnia 4,29% (at.), fosforu 7.09% (at.), tytanu 11.11% (at.). Grubość warstwy tlenkowej wynosi od 2,35-3,88 μm, a po naniesieniu warstwy fosforanowej grubość ta wzrasta do 8,65 μm - 18.00 μm, kąt zwilżania wynosi 13,99°, średni współczynnik chropowatości wynosi 1,07 μm.
PL 239 060 B1
P r z y k ł a d II. W sposobie otrzymywania warstwy ceramicznej warstwy wierzchniej tytanu (Grade 4) o kształcie płytki kostnej stosuje się kąpiel zawierającą wodę w ilości 1000 cm3, podfosforyn wapnia o w ilości 17,0 g i ortofosforan(V) wapnia o w ilości 150 g. Proces prowadzi się w temperaturze 5°C stosując anodową gęstość prądu 150 mA/cm2, napięcie 300 V i czas trwania procesu 5 minut.
Następnie zanurza się w roztworze fosforanowym z szybkością 1,2 cm/min, poddaje obróbce próżniowej przez czas 1 min, a następnie suszy i poddaje obróbce termicznej w temperaturze 660°w czasie 6 h.
Roztwór fosforanowy ma skład: fosforyn trietylowy P(C2H5O)3 w ilości 5,29 cm3, roztwór Ca(NO3)2 w wodzie w ilości 4,79 cm3, alkohol etylowy 96% w ilości 13,31 cm3 i NH3 o stężeniu 25% w ilości 7,93 cm3.
Roztwór przygotowano w następujący sposób:
do fosforynu tri etyl owego P(C2H5O)3 w ilości 5,29 cm3, dodaje się 96% alkohol etylowy w ilości 13,31 cm3 oraz wodę w ilości 1,60 cm3, i miesza się w temperaturze 20° przez 72 h. Następnie dodaje się roztwór Ca(NO3)2-4 H2O w ilości 12,48 g w 4,79 cm3 wody oraz roztwór NH3 o stężeniu 25% w ilości 7,93 cm3 i miesza w temperaturze 20° w czasie 24 h.
Utleniony implant zanurza się w roztworze fosforanowym z prędkością 1,2 cm/s, czas przebywania próbki utlenionej w roztworze polimeru wynosi 5 s, szybkość wyciągania próbki wynosi 1,2 cm/s a czas jej suszenia w temperaturze otoczenia wynosi 1 minuta. Następnie implant umieszcza się w eksykatorze podłączonym do pompki wodnej na czas 1 minuty. Następnie implant umieszcza się w piecu w atmosferze powietrza, w temperaturze 660°C z całkowitym przebywaniem próbki w piecu równym 6 h. Następnie implant pozostaje w piecu do czasu osiągnięcia temperatury w piecu poniżej 30°C.
W wyniku sposobu otrzymano następująca warstwę ceramiczną: zawierającą związki wapnia, fosforu takie jak: ortofosforan(V) wapnia, hydroksyapatyt, tlenek tytanu, a zawartość poszczególnych pierwiastków wynosi: wapnia 8,29% (at.), fosforu 8.36% (at.), tytanu 11.66% (at.). Grubość warstwy tlenkowej wynosi od 4,43-8,02 μm, a po naniesieniu warstwy fosforanowej grubość ta wzrasta do 7,97 μm - 18,30 μm, kąt zwilżania wynosi 35,25°, średni współczynnik chropowatości wynosi 1,36 μm.
P r z y k ł a d III. Roztwór fosforanowy zawiera fosforyn trietylowy P(C2H5O)3 w ilości 4 cm3,
Ca(NO3)2 w ilości 4 cm3, wodę w ilości 1 cm3, alkohol etylowy 96% w ilości 12 cm3 i NH3 o stężeniu 25% w ilości 7 cm3.
P r z y k ł a d IV. Roztwór fosforanowy zawiera fosforyn trietylowy P(C2H5O)3 w ilości 8 cm3,
Ca(NO3)2 w ilości 8 cm3, wodę w ilości 2 cm3, alkohol etylowy 96% w ilości 15 cm3 i NH3 o stężeniu 25% w ilości 10 cm3.
P r z y k ł a d V. Roztwór fosforanowy zawiera fosforyn trietylowy P(C2H5O)3 w ilości 5,5 cm3, Ca(NO3)2 w ilości 5 cm3, wodę w ilości 1,5 cm3, alkohol etylowy 96% w ilości 13,5 cm3 i NH3 o stężeniu 25% w ilości 9 cm3.
Claims (4)
1. Sposób otrzymywania warstw ceramicznych na powierzchni tytanu lub stopów tytanu Ti-6Al-4V lub Grade 4, gdzie tytan lub stop tytanu utlenia się anodowo w kąpieli wodnej o składzie woda w ilości 1000 cm3 oraz podfosforyn wapnia o stężeniu 0,05 mol/dm3 - 2 mol/dm3 oraz ortofosforan(V) wapnia o stężeniu od 100-200 g/dm3 stosując napięcie zaciskowe w zakresie od 200 V do 500 V, anodową gęstością prądu w zakresie 100-150 mA/cm2 znamienny tym, że tak utleniony tytan lub stop tytanu zanurza się w roztworze fosforanowym z szybkością od 0,5 do 2 cm/min, poddaje obróbce próżniowej przez czas od 1 do 2 min, korzystnie 1 min, a następnie suszy i poddaje obróbce termicznej w temperaturze od 400-800° korzystnie w czasie 48-86 h, przy czym roztwór fosforanowy zawiera fosforyn trietylowy P(C2H5O)3 w ilości 4-7 cm3, Ca(NO3)2 w ilości 4-7 cm3, wodę w ilości 1-2 cm3, NH3 o stężeniu 25% w ilości 7-10 cm3 i alkohol etylowy 96% w ilości 12-15 cm3.
2. Sposób otrzymywania roztworu fosforanowego znamienny tym, że fosforyn trietylowy P(C2H5O)3 w ilości 4-7 cm3, Ca(NO3)2 w ilości 4-7 cm3, wodę w ilości 1-2 cm3 i alkohol etylowy 96% w ilości 12-15 cm3 miesza się w temperaturze otoczenia 20°-25°C korzystnie w czasie
PL 239 060 B1 5
30-80 h najkorzystniej 72 h, a następnie dodaje się roztwór NH3 o stężeniu 25% w ilości 7-10 cm3 i miesza w temperaturze 20-25° korzystnie w czasie 24-60 h najkorzystniej 48 h.
3. Roztwór fosforanowy znamienny tym, że zawiera fosforyn trietylowy P(C2H5O)3 w ilości 4-7 cm3, Ca(NO3)2 w ilości 4-7 cm3, wodę w ilości 1-2 cm3, alkohol etylowy 96% w ilości 12-15 cm3 i NH3 o stężeniu 25% w ilości 7-10 cm3.
4. Powłoka ceramiczna znamienna tym, że ma grubość od 3,30 μm do 18,30 μm, średni współczynnik chropowatości powierzchni od 0,81 μm do 1,58 μm oraz kąt zwilżania powierzchni wynosi od 10° do 50° i zawiera wapń w ilości od 4,00% do 12,50% at., fosfor w ilości od 3,50% do 12,00% at., tytan w ilości od 6,00% do 12,00% at., ortofosforan(V) wapnia w ilości od 3 do 5%, tlenek tytanu (TiO2) 80-85% i hydroksyapatyt (Caw(PO4)6(OH)2 3-7%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL435200A PL239060B1 (pl) | 2020-09-04 | 2020-09-04 | Sposób otrzymywania warstw ceramicznych na powierzchni tytanu lub stopów tytanu, sposób otrzymywania roztworu fosforanowego oraz roztwór fosforanowy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL435200A PL239060B1 (pl) | 2020-09-04 | 2020-09-04 | Sposób otrzymywania warstw ceramicznych na powierzchni tytanu lub stopów tytanu, sposób otrzymywania roztworu fosforanowego oraz roztwór fosforanowy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL435200A1 PL435200A1 (pl) | 2021-02-22 |
| PL239060B1 true PL239060B1 (pl) | 2021-11-02 |
Family
ID=74647734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL435200A PL239060B1 (pl) | 2020-09-04 | 2020-09-04 | Sposób otrzymywania warstw ceramicznych na powierzchni tytanu lub stopów tytanu, sposób otrzymywania roztworu fosforanowego oraz roztwór fosforanowy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL239060B1 (pl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL450148A1 (pl) * | 2024-10-28 | 2025-06-09 | Politechnika Częstochowska | Sposób wytwarzania warstwy bioaktywnej |
-
2020
- 2020-09-04 PL PL435200A patent/PL239060B1/pl unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL450148A1 (pl) * | 2024-10-28 | 2025-06-09 | Politechnika Częstochowska | Sposób wytwarzania warstwy bioaktywnej |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL435200A1 (pl) | 2021-02-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Krząkała et al. | Application of plasma electrolytic oxidation to bioactive surface formation on titanium and its alloys | |
| Dehghanghadikolaei et al. | Improving corrosion resistance of additively manufactured nickel–titanium biomedical devices by micro-arc oxidation process | |
| EP2637709B1 (en) | Implants for load bearing bone substitutions having hierarchical organized architecture deriving from transformation of vegetal structures | |
| Farnoush et al. | Fabrication and characterization of nano-HA-45S5 bioglass composite coatings on calcium-phosphate containing micro-arc oxidized CP-Ti substrates | |
| JP4635177B2 (ja) | 生体親和性インプラント材及びその製造方法 | |
| Qu et al. | Improvement of bonding strength between biomimetic apatite coating and substrate | |
| KR20130053954A (ko) | 타이타늄 임플란트 및 그의 제조 방법 | |
| KR100922686B1 (ko) | 바이오재료 제조방법 및 이로 형성되는 바이오재료 | |
| CN111286776A (zh) | 一种医用镁合金表面纳米级耐蚀和生物相容复合涂层的制备方法 | |
| EP3467149A1 (en) | Method for the nanometric deposition of calcium phosphate on the surface of an anodized titanium implant | |
| JPH0731627A (ja) | インプラントとその製造方法 | |
| Salemi et al. | Biomimetic synthesis of calcium phosphate materials on alkaline-treated titanium | |
| US20100198345A1 (en) | Calcium phosphate coated implantable medical devices, and electrophoretic deposition processes for making same | |
| Whangdee et al. | Effect of fluoride and hydroxyl group on bioactivity of the anodized films prepared by two‐step anodization at low current density | |
| CN117265312B (zh) | 多孔硼化钛合金/氟化羟基磷灰石复合材料及其制备和应用 | |
| PL214958B1 (pl) | Sposób modyfikacji warstwy wierzchniej tytanu i jego stopów fosforem lub wapniem i fosforem metodą elektrochemicznego utleniania plazmowego | |
| KR101092227B1 (ko) | 금속의 표면 처리방법 및 그 방법에 의해 표면처리된 금속 | |
| Lee et al. | Precipitation of hydroxyapatite on pure titanium substrate via single step anodic oxidation | |
| Neupane et al. | Effect of electrolyte pH on the structure and in vitro osteoblasts response to anodic titanium oxide | |
| KR101695858B1 (ko) | 생체 분해성 임플란트 및 이의 제조방법 | |
| PL240205B1 (pl) | Sposób modyfikacji powierzchni implantów z tytanu lub stopów tytanu | |
| Qian et al. | Preparation of hydroxyapatite coatings by acid etching-electro deposition on pure titanium | |
| Yingjun et al. | Characterization of bioactive ceramic coatings prepared on titanium implants by micro-arc oxidation | |
| Loktrakul et al. | Calcium phosphate formation on anodized commercially pure titanium in simulated body fluid solution | |
| Seyedraoufi et al. | Produce of biodegradable porous Mg-Zn scaffold via powder metallurgy and coated with nano HAP synthesized by electrodeposition process |