Badanie właściwości tribologicznych i bakteriostatyczności powłok nc-TiC/a-C:H na utwardzanych stopach tytanu

Celem tej pracy jest zbadanie właściwości tribologicznych i bakteriostatyczności niskotarciowych powłok z kompozytow nanokrystalicznych węglikow tytanu w uwodornionej amorficznej osnowie węgla z rożną zawartością tych składnikow, osadzonych na utwardzonych stopach Ti6Al7Nb. Powłoki nałożono metodą fizycznego osadzania z fazy gazowej poprzez rozpylanie magnetronowe. W celu zbadania grubości i składu chemicznego powłok zastosowano skaningową mikroskopie (SEM). Badania tribometrem wysokotemperaturowym określiły wspołczynnik tarcia, natomiast zużycie policzono w oparciu o analizę profilu powierzchni. Spektroskopia Ramana umożliwiła zbadanie struktury i hybrydyzacji węgla. Ponad to oceniono bakteriobojczość powłok z użyciem bakterii E. coli i podatność powierzchni na kolonizację bakteryjną. W rezultacie uzyskano znaczącą poprawę wspołczynnika tarcia, oraz odporności materiału na zużycie. Badania biologiczne wykazały antybakteryjne właściwości materiału, jednakże brak odporności na adhezję.

Słowa kluczowe: powłoki nc-TiC/a-C:H, stopy tytanu, tribologia, bakteriostatyczność

The purpose of this work was to investigate the tribological and bacteriostatic properties of low-friction nanocomposite coatings of nanocrystalline titanium carbides in a hydrogenated amorphous carbon matrix with different contents of these elements, deposited on Ti6Al7Nb. The coatings were applied by physical vapor deposition method, by magnetron sputtering. Thickness and chemical composition was examined by scanning electron microscope. The friction coefficient was determined using a hightemperature tribometer, while the wear resistance was calculated based on surface profile analysis. Using Raman spectroscopy coatings were examined in terms of carbon structure and hybridization. Investigation of surface susceptibility to bacterial colonization and bactericidal analysis of the coating were performed using E. Coli bacteria. As a result, an improvement in the friction coefficient and wear resistance were obtained. Biological research have proved antibacterial properties.

Keywords: nc-TiC/a-C:H coating, titanium alloy, tribology, bacteriostatic properties