Wpływ topografii powierzchni na adhezję powłoki HAp do podłoży Ti6Al4V

W niniejszej pracy wykonano badania wpływu topografii powierzchni na adhezję powłoki hydroksyapatytu (HAp) do podłoży stopu tytanu Ti6Al4V wytwarzanych metodą APS (atmospheric plasma spraying). Zmienna topografia powierzchni uzyskana została za pomocą obróbki strumieniowo – ściernej (procesów piaskowania) wykorzystującej różny kąt dyszy w stosunku do obrabianej powierzchni próbek (0°, 45° i 90°). Badania umożliwiły także analizę możliwości powtórnego wykorzystania zastosowanego ścierniwa.  Podstawowe właściwości próbek zostały określone za pomocą mikroskopii optycznej, skaningowej mikroskopii elektronowej SEM, spektrometrii dyspersji energii promieniowania rentgenowskiego EDS, spektroskopii Ramana i profilometrii stykowej. Ocena adhezji powłok HAp do przygotowanych w różny sposób podłoży stopu tytanu przeprowadzona zostało w oparciu o normę ISO 13779-4. Na podstawie uzyskanych wyników badań określono, że na wartość wytrzymałości adhezyjnej powłok hydroksyapatytu wpływ ma zastosowany podczas piaskowania kąt ustawienia dyszy, przy czym najwyższe jej wartości uzyskiwano przy prostopadłym ustawieniu dyszy (dla kąta 00). Powtórne zastosowanie ścierniwa nie wpływa na pogorszenie uzyskiwanej adhezji powłok do podłoży.

In this study, research was conducted on the effect of surface topography on the adhesion of hydroxyapatite (HAp) coatings to Ti6Al4V titanium alloy substrates produced using the atmospheric plasma spraying (APS) method. Various surface topography was obtained through abrasive blasting (sandblasting), using different nozzle angles relative to the surface of the samples (0°,45°, and 90°). The study also analyzed the possibility of reusing the abrasive material. The basic properties of the samples were determined using optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), Raman spectroscopy, and contact profilometry. The adhesion of HAp coatings to the differently prepared titanium alloy substrates was evaluated based on the ISO 13779-4 standard. Based on the results, it was determined that the nozzle angle used during sandblasting influences the adhesive strength of the hydroxyapatite coatings, with the highest values achieved at a perpendicular nozzle angle (0°). The reuse of the abrasive material did not negatively impact the adhesion of the coatings to the substrates.