TITANUL ȘI ALTE MATERIALE BIOCOMPATIBILE UTILIZATE ÎN PROTEZARE

FACULTATEA : ȘT I INȚA Ș I ING INERIA MATER IALELORSPEC IAL IZAREA: EL ABORAREA MATERIALELOR METAL ICEGRUPA: 1041C

Data :18 .01 .2016 Nume s tudent :M incov ic i Dan ie l Ș te fan

Cuprins:A PA RAT E P E N T R U M Ă S U RA R E A M I C R O D U R I T ĂŢ I I 1

A PA RAT U R Ă P E N T R U T E S TA RE A L A UZ A RE 2

A PA RAT U R Ă P E N T R U D E P U N E R E L A S E R P U L S AT Ă 3

A PA RAT U R Ă P E N T R U M ĂS U RA R E A GR O S I M I I S T RAT U LU I D E P U S Ş I A A D E R E N Ţ E I 4

M ĂS U RA R E A M I C R O D U R I T ĂŢ I I 5

T E S T E D E G R O S I M E A F I L M E LO R D E P U S E P L D 6

T E S T E D E A D E R E N Ţ Ă A F I L M E LO R D E P U S E P L D P E S U BS T RAT T I 6 A L 4 V 7

B I B L I O GRA F I E 8

TITANUL ȘI ALTE MATERIALE BIOCOMPATIBILE UTILIZATE ÎN PROTEZARE

TITANUL ȘI ALTE MATERIALE BIOCOMPATIBILE UTILIZATE ÎN PROTEZARE

Analiza structurii suprafeelor se realizeaza cu microscopul optic si cu microscopul electronic.

18.01.2016 MINCOVICI DANIEL STEFAN 1

Aparate pentru măsurarea microdurităţii Pentru determinarea microduritaii s-a folosit aparatul de tip HARDNESS TESTER FM-

700. Microdurimetru HARDNESS TESTER FM-700

Vedere generală Afișajul microdurimetrului

TITANUL ȘI ALTE MATERIALE BIOCOMPATIBILE UTILIZATE ÎN PROTEZARE

Pentru rezistena la uzare s-a folosit aparatul TRIBOMETER, având si o componenta SURTRONIC 25 – TAYLOR HOBSON PRECISION.

18.01.2016 MINCOVICI DANIEL STEFAN 2

Aparatură pentru testarea la uzare Tribometru pentru masurarea rezistenei la uzare:

Vedere generală Afișajul microdurimetrului

Instalația Conectarea tribometrului la calculator

TITANUL ȘI ALTE MATERIALE BIOCOMPATIBILE UTILIZATE ÎN PROTEZARE

Aparatură pentru depunere laser pulsată Laserul mediu Nd:YAG este un laser cu ytriu, aluminiu și oxigen, unde 1% din cantitatea de ioni de Y3+ este înlocuită de Nd3+ . Principiul de lucru în incinta de lucru este inversia Q optică, care se atinge atunci când avem populație maximă activă. Această tehnică are putere de ieșire de 20MW si durata pulsului cam de 6 ns. Laserul Nd:YAG mediu emite lungimi de undă la 1064 nm. Dar aceasta lungime de undă poate fi modificată pentru diferite cristale la 532, 355 si 266 nm.

18.01.2016 MINCOVICI DANIEL STEFAN 3

Probele realizate prin depunere laser

pulsată: depunere de TiN, ZrN, ZrC

Schema procesului de depunerelaser pulsată Instalația de depunere laser

pulsată(PLD): incinta de depunere laser

TITANUL ȘI ALTE MATERIALE BIOCOMPATIBILE UTILIZATE ÎN PROTEZARE

Ca exemplu pentru determinarea grosimii stratului depus PLD pe substratul de aliaj de titan Ti6Al4V, suprafața a fost supusă unei prelucrari care s-a realizat pe aparatul Calotest, la o viteza de rotaie de 2000 rpm, folosind o pulbere de diamant în suspensie 0-0,2 μm și o bilă din oțel 100C6.

18.01.2016 MINCOVICI DANIEL STEFAN 4

Aparatură pentru măsurarea grosimii stratului depus şi a aderenţei

CalotestMicro-Scratch Tester

TITANUL ȘI ALTE MATERIALE BIOCOMPATIBILE UTILIZATE ÎN PROTEZARE

Microduritatea HV0,3/15 a aliajului de titan Ti6Al4V înainte de deformarea plastică la cald este 326,67.

18.01.2016 MINCOVICI DANIEL STEFAN 5

Măsurare a microdurităţii

Rezultatele testelor la microduritate HV0,3/15

TITANUL ȘI ALTE MATERIALE BIOCOMPATIBILE UTILIZATE ÎN PROTEZARE

18.01.2016 MINCOVICI DANIEL STEFAN 6

Teste de grosime a filmelor depuse PLD

Grosimea stratului depus pe substratul de aliaj de titan Ti6Al4V, prin metodadepunerii laser pulsate

În urma testelor de determinare a grosimii stratului depus PLD pe substrat de aliaj de titan Ti6Al4V s-au obținut rezultatele:

Determinarea grosimii stratului de TiN depus pe

substrat de Ti6Al4V

Determinarea grosimii stratului de ZrC depus pe substrat de Ti6Al4V

Determinarea grosimii stratului de ZrN depus pe substrat de Ti6Al4V

TITANUL ȘI ALTE MATERIALE BIOCOMPATIBILE UTILIZATE ÎN PROTEZARE

18.01.2016 MINCOVICI DANIEL STEFAN 7

Teste de aderenţă a filmelor depuse PLD pe substrat Ti6Al4V

Determinarea forței la delaminarea parțială și forța la îndepărtare completă afilmului depus

Probele au fost supuse zgârierii sub o forță constantă, care crește progresiv de la 0,03N la 10N, pentru proba depusă cu ZrN, iar pentru probele depuse cu TiN si ZrC, forța are valoarea finală de 15N, deoarece s-a determinat că la o forță maximă de 10N nu s-a îndepărtat complet stratul depus.

Indentorul folosit este de tip Rockwell, realizat din oțel 100C6, care are raza de 100 μm. Viteza de deplasare a indentorului este de 2 mm/min, lungimea maximă este de 3 mm,iar forța de apăsare crește cu 9,98 N/min.

Testul de aderență pentru filmul TiN pe substrat Ti6Al4V

delaminare îndepartare totala

Pe aliajul de titan aflat în stare de livrare s-au depus în aceleasi condiii cele trei tipuri de filme subțiri cu metoda depunerii laser. Din aceste rezultate se deduce că filmul depus de TiN are aderență mai mare decât filmele de ZrC și ZrN.

Bibliografie:

18.01.2016 MINCOVICI DANIEL STEFAN 8

TITANUL ȘI ALTE MATERIALE BIOCOMPATIBILE UTILIZATE ÎN PROTEZARE

Universitatea Transilvania din BrașovȘcoala Doctorală InterdisciplinarăDepartament: Știinta Materialelor

Ing. Camelia PITULICESTUDII ȘI CERCETĂRI PRIVIND MATERIALELEBIOCOMPATIBILE UTILIZATE ÎN PROTEZARE

Vă mulțumesc pentru vizualizare !