Zkoušení a hodnocení anorganických povlaků na substrátech z korozivzdorných ocelí

Jiří Sonnek

Diplomová práce

Testing and evaluation of anorganic coatings deposited on stainless steel substrates

Anotace:

Diplomová práce se zabývá vytvářením anorganických povlakůpro medicinské využití, jejich zkoušení a hodnocení. V úvodu jsou popsány aplikace biomateriálů v lidském těle a rozdělení do skupin podle jejich vlastností. Hlavní část práce je věnována korozivzdorné oceli AISI 316L(1.4404), která je používána pro zdravotnické implantáty. V další části se práce zabývá degradací a ochranou biomateriálů před korozí v lidském těle. Praktická část se věnuje vytváření hydroxyapatititových povlaků elektrochemickou metodou na povrchu substrátu z výše uvedené korozivzdorné oceli a následovným zkoušením elektrochemických vlastností. Dále byly povlaky podrobeny obrazové analýze rozložení částic ve vrstvě a zkouškám smáčivosti povrchu, resp. odtrhovým zkouškám. Výsledkem zkoušek anorganických povlaků je posouzení, který povlak má nejlepší užitné vlastnosti pro umístění v lidském těle. Na základě výše uvedeného bylo zjištěno, že nejvhodnějším povlakem pro bioaplikace je povlak hydroxyapatitu syceného zinkem.

Abstract:

This thesis deals with the formation and tests of inorganic coatings and their evaluation for medical use. The introduction describes the applications of biomaterials in the human body and their distribution according to their properties. The main part of this thesis is dedicated to stainless steel AISI 316L (1.4404), which is used for medical implants. Next part is aiming on the degradation and protection of biomaterials from Corrosion degradation in the human body environment. The practical part deals with the formation of hydroxyapatite coatings on the surface of stainless steel substrate and subsequent testing of electrochemical properties. Furthermore, the coatings were subjected to image analysis of the particles dispersion in the layer and surface wettability tests, respectively pull-out tests. Testing of inorganic coatings results in an assessment that has the best properties for placement in the human body. Based on the above, it has been found that the most suitable coating for bioapplication is the hydroxyapatite coating doped with addition of zinc.

Klíčová slova

korozivzdorná ocel, AISI 316L, hydroxyapatit, anorganické povlaky, biomateriál, implantát

Keywords

stainless steel, AISI 316L, hydroxyapatite, anorganic coatings, biomaterial, implant

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 9. 5. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 31. 5. 2018
• Vedoucí: Martin Kraus
• Oponent: Stanislav Lasek

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství

Magisterský studijní program / obor:
Materiálové inženýrství / Progresivní technické materiály