Surface Characteristics of HA and Zn-HA Coatings on the Nanotubular Ti-xNb Alloys by Electrochemical Deposition Method
- Issued Date
- 2016
- Abstract
- 최근 상업적으로 많이 사용되어지고 있는 티타늄 합금은 좋은 기계적 특성 및 부식저항성, 우수한 생체적합성 때문에 본 플레이트, 인공관절, 치과용 임플란트 등과 같은 생체재료로 널리 쓰이고 있다. 본 논문에서는 현재 사용되고 있는 Ti-6Al-4V 합금의 Al원소와 V원소의 인체에 영향을 끼치는 독성문제를 해결할 수 있으며, 저탄성계수인 Ti-xNb 이원계 합금을 개발하였고, Nb 함량을 10, 30 및 50 wt.% 가 되도록 변수를 주었으며, 아크용해법을 이용하여 합금을 설계하였다. 제조된 합금은 1000℃에서 12시간동안 열처리한 후 급냉하는 방식으로 시편을 준비하였다. 코팅 처리하지 않은 Ti-xNb 합금 표면에 수산화인회석 (HA)과 아연 (Zn)를 전기화학적 방법으로 코팅하였고, 1 M H3PO4 용액과 0.8 wt.% NaF 를 첨가한 전해질 용액에서 양극산화 방법으로 30 V 에서 1시간 동안 샘플 표면에 나노스케일의 튜브를 형성한 후, 나노튜브 표면에 HA와 Zn를 전기화학적 방법으로 코팅을 하였다.
두 단계로 처리된 Ti-xNb 합금의 표면특성은 광학현미경, 주사전자현미경, EDS 및 X-선 회절분석기를 사용하여 분석하였다. 코팅 처리하지 않은 Ti-xNb 합금 표면에 HA 와 Zn를 코팅한 샘플과 나노튜브를 형성 후 코팅한 Ti-xNb 합금 표면의 특성을 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
- Alternative Title
- 나노튜브 형성된 Ti-xNb 합금표면에 전기화학적 방법으로 석출된 HA 및 Zn-HA막의 표면특성
- Alternative Author(s)
- Byeon, In Seop
- Affiliation
- 조선대학교 대학원 광기술공학과 (광응용공학전공)
- Department
- 일반대학원 광기술공학과
- Advisor
- 최한철
- Awarded Date
- 2016-02
- Table Of Contents
- Ⅰ. INTRODUCTION .................................................. 1
Ⅱ. BACKGROUND ................................................... 3
2.1. Ti alloy ........................................................... 3
2.2. Nanotube layer on Ti alloy .............................. 14
2.3. HA deposited by Electrochemical deposition ..... 19
2.4. HA ................................................................ 21
2.5. Zn substituted HA ........................................... 24
Ⅲ. MATERIALS AND METHODS .............................. 26
3.1. Preparation of Ti-xNb alloys ............................ 26
3.2. Analysis of surface characteristics for Ti-xNb alloys .................................................................... 27
3.3. Nanotube formation on the alloy surface ........... 28
3.4. HA and Zn-HA deposited on nanotubular Ti-xNb alloys .................................................................... 29
Ⅳ. RESULTS AND DISCUSSION ............................... 31
4.1. Microstructures of Ti-xNb alloys .................... 31
4.2. The HA deposited on the Ti-xNb alloys by electrochemical deposition ...................................... 35
4.3. The Zn-HA deposited on the Ti-xNb alloys by electrochemical deposition ...................................... 37
4.4. The TF-XRD patterns result of Zn-HA deposited on the Ti-xNb alloys by electrochemical deposition ....... 40
4.5. The nanotube surface of Ti-xNb alloys ........... 42
4.6. The HA and Zn-HA deposited after nanotube formation on the Ti-xNb alloys by electrochemical deposition ............................................................. 46
4.7. The cross-section views of HA and Zn-HA deposited after nanotube formation on the Ti-xNb alloys by electrochemical deposition ..................................... 48
4.8. The surface morphology and structures of HA and Zn-HA deposited after nanotube formation on the Ti-xNb alloys .................................................................. 50
Ⅴ. CONCLUSIONS ............................................... 55
- REFERENCES - .................................................. 56
- Degree
- Master
- Publisher
- 조선대학교 일반대학원
- Citation
- 변인섭. (2016). Surface Characteristics of HA and Zn-HA Coatings on the Nanotubular Ti-xNb Alloys by Electrochemical Deposition Method.
- Type
- Dissertation
- URI
- https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/12624
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000265222
- Appears in Collections:
- General Graduate School > 3. Theses(Master)
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