بهبود رفتار خوردگی و چسبندگی پوشش‌ شیشه زیست‌فعال بر روی تیتانیم خالص تجاری با استفاده از ترکیب روش‌های اکسیداسیون میکروقوس و لایه‌نشانی الکتروفورتیک

در این پژوهش، ابتدا پوشش اکسید تیتانیم متخلخل حاوی کلسیم فسفات (cap) بر روی زیر لایه تیتانیم خالص تجاری (cpti) به وسیله فرآیند اکسیداسیون میکروقوس (mao) در ولتاژهای مختلف 300، 330 و v 360 به مدت پنج دقیقه ایجاد شد. سپس، پوشش شیشه زیست‌فعال 45s5 (bg) به وسیله فرآیند لایه‌نشانی الکتروفورتیک (epd) بر روی زیرلایه اصلاح شده، تشکیل شد. ترکیب فازی، عوامل ساختاری، ریز‌ساختار و ترکیب شیمیایی میان لایه mao ایجاد شده در ولتاژهای مختلف و پوشش bg، به‌ترتیب به وسیله‌ پراش اشعه ایکس (xrd)، طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (ftir)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و طیف‌سنجی تفرق انرژی (eds) بررسی شد. رفتار حرارتی پوشش bg به وسیله آنالیز هم‌زمان گرماسنجی افتراقی (dsc) و توزین حرارتی (tg) مطالعه شد. میکروساختار به‌دست آمده بعد از اصلاح cpti به روشmao در ولتاژ v 360، نشان داد که لایه سطحی میکرومتخلخل tio2 به‌طور گسترده ای با خوشه‌های به‌هم پیوسته هیدروکسی آپاتیت (ha) با نسبت کلسیم به فسفر نزدیک به استخوان تشکیل می‌شود. اندازه‌‌گیری‌های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک در محلول شبیه سازی شده بدن (sbf) و آزمون ریزخراش نشان دادند که استفاده از پوشش bg بر روی cpti اصلاح شده با استفاده از ترکیب روش‌های mao و epd باعث افزایش مقاومت به خوردگی و چسبندگی پوشش به زیرلایه می‌شود.

Corrosion and Bonding Strength Enhancements in Bioglass Coating on CPTi by Using a Combination of Microarc Oxidation and Electrophoretic Deposition

In the present study, microarc oxidation (MAO) was first applied under the voltages of 300, 330 and 360V for 5 min to form a porous calciumphosphate containing titanium oxide layer on CPTi. Subsequently, 45S5 Bioglass (BG) film was deposited on the MAO layer by electrophoretic deposition (EPD) technique. The phase, structural agents, microstructure and composition of MAO interlayer and BG film were characterized by Xray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy and energydispersive Xray spectroscopy, respectively. Thermal behavior of the asdeposited BG coating was analyzed by simultaneous differential scanning calorimetry and thermal gravimetery. The microstructure of oxidized samples showed that the microporous TiO2 surface layer was widely covered with interconnected HA clusters with Ca/P ratio similar to human bone after MAO treatment under 360 V. The results of potentiodynamic polarization measurements in simulated body fluid solution and microscratch tests depicted that the combination of MAO treatment at 360 V and EPD of BG on CPTi could effectively increase the corrosion resistance as well as the bonding strength between coating and substrate.