PL214127B1 - Sposób pasywacji anodowej stopów tytanu typu Ti-xNb-yZr - Google Patents
Sposób pasywacji anodowej stopów tytanu typu Ti-xNb-yZrInfo
- Publication number
- PL214127B1 PL214127B1 PL389817A PL38981709A PL214127B1 PL 214127 B1 PL214127 B1 PL 214127B1 PL 389817 A PL389817 A PL 389817A PL 38981709 A PL38981709 A PL 38981709A PL 214127 B1 PL214127 B1 PL 214127B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- anodic
- xnb
- titanium alloy
- passivation
- amount
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 238000002161 passivation Methods 0.000 title claims description 7
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 claims description 2
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 2
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 6
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 ROH alcohols Chemical class 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 2
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- RLQWHDODQVOVKU-UHFFFAOYSA-N tetrapotassium;silicate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] RLQWHDODQVOVKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000756 V alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010407 anodic oxide Substances 0.000 description 1
- 239000002152 aqueous-organic solution Substances 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób pasywacji anodowej bezwanadowych stopów tytanu typu Ti-xNb-yZrw kąpielach alkalicznych.
Znany jest z polskiego patentu nr PL 324 134 sposób wytwarzania tlenkowej powłoki anodowej na wyrobach z tytanu i jego stopów. Po odtłuszczeniu wyroby zanurza się kolejno: przez 1 do 2 minut w 0,5 do 1,5 molowym roztworze wodorotlenku sodu NaOH o temperaturze około 330 K, w wodzie destylowanej, przez 2 do 5 minut w 20% do 30% wag. roztworze kwasu azotowego HNO3 o temperaturze około 330 K i ponownie w wodzie destylowanej. Następnie wyroby poddaje się anodowaniu w około 5% wag. roztworze kwasu fosforowego H3PO4 w temperaturze pokojowej, przy użyciu prądu stałego o gęstości 5 do 20 mA/cm2 i przy napięciu 65 V do 75 V. Korzystne jest, gdy gęstość prądu podczas anodowania nie przekracza 15 mA/dm2, przy napięciu 70 V. Znany jest sposób wytwarzania fosforanowej powłoki ochronnej na wyrobach z tytanu i jego stopów z polskiego zgłoszenia patentowego nr P.367556. Sposób polega na anodowaniu, które przeprowadza się w 1,5 do 2,5 molowym roztworze kwasu ortofosforowego H3PO4 o temperaturze 15 do 30°C w czasie nie krótszym niż 0,25 h. Korzystnie anodowanie przeprowadza się prądem stałym o gęstości prądu na powierzchni anodowanej od 0,3 do 0,5 A/m2 przy napięciu między anodą i katodą nieprzekraczającym 3 V. Znany jest też inny sposób wytwarzania powłok tlenkowych na tytanie i jego stopach ze zgłoszenia polskiego nr PL P.309088, polegający na stosowaniu kąpieli zawierającej kwasy karboksylowe i/lub rozpuszczalniki organiczne. Kąpiel charakteryzuje się tym, że zawiera kwasy polikarboksylowe o 2 do 3 grupach karboksylowych i ewentualnie 1 do 2 grupach hydroksylowych w ilości 5-250 g/dm3, korzystnie od 50-200 g/dm3 i/lub węglan propylenu i/lub dwumetyloformamid, których zawartość stanowi 3/4 do 4/5 objętości roztworu wodno-organicznego i/lub zawiera alkohole ROH, gdzie R określa rodnik z 1-6 atomów węgla, w ilości od 6/7 do 9/10 objętości roztworu alkoholu z wodą. Ponadto, kąpiel może zawierać kwas siarkowymi) w ilości 5-200 g/dm3 korzystnie 5-98 g/dm3 w przeliczeniu na 100% H3PO4 i ewentualnie kwas ortofosforowy (V) w ilości 50-400 g/dm3, korzystnie 70-200 g/dm3 w przeliczeniu na 100% H3PO4 jak również mocznik - (CH3)2CO w ilości od 1-15 g/dm3, korzystnie 5-10 g g/dm3. Znany jest sposób utleniania anodowego powierzchni tytanu z patentu amerykańskiego nr US 4473446 polegający na prowadzeniu procesu w roztworze CrO3 i jonów fluorkowych. Przed procesem konieczne jest dokładne oczyszczenie elementów. Znany jest także z polskiego patentu nr PL 199 294 sposób pasywacji anodowej tytanu i jego stopów w kąpielach zawierających CrO3 i kwas fosforowy (V). Znane kąpiele do wytwarzania tlenkowych powłok pasywnych oraz warunki obróbki elektrolitycznej wymagają wstępnego polerowania mechanicznego celem uzyskania wymaganej, minimalnej chropowatości powierzchni, a także nie zapewniają zadowalającej odporności na korozję w środowisku tkanek i płynów ustrojowych. Ponadto służą do pasywacji tytanu lub stopów Ti6AI4V i Ti6AI7Nb. Kąpiele te zawierają także szkodliwy dla zdrowia bezwodnik kwasu chromowego.
Sposób według wynalazku polega na tym, że proces prowadzi się w roztworze krzemianu potasu (K2SiO3) o stężeniu wagowym od 1-30% korzystnie z dodatkiem wodorotlenku potasu (KOH) w ilości 5-100 g/dm3.
Wynalazek umożliwia uzyskanie na wyrobach barwnej warstewki tlenkowej, wzbogaconej w biozgodny krzem. Zaletą sposobu według wynalazku jest możliwość pasywacji anodowej implantów lub innych wyrobów z stopów tytanu typu Ti-xNb-yZr, np. Ti-13Nb-13Zr, wstępnie szlifowanych lub wypolerowanych elektrolitycznie. Utleniona anodowo tym sposobem powierzchnia np. implantów jest odporna na korozję i charakteryzuje się dobrą biotolerancją w czasie długotrwałego przebywania w środowisku tkanek i płynów ustrojowych. Ponadto istnieje możliwość uzyskania porowatej struktury warstewki tlenkowej, o dużej zawartości krzemu.
Przykład 1:
W procesie pasywacji anodowej stopu Ti-13Nb-13Zr stosuje się kąpiel zawierającą potasowe szkło wodne w ilości 10-30% wagowo, wodorotlenek potasu w ilości 10-50 g/dm3. Proces prowadzi się w temperaturze 20-30°C stosując anodową gęstość prądu 40-60 mA/dm2, napięcie 70-80 V i czas trwania procesu 5-10 minut.
Przykład 2:
W procesie pasywacji stopu Ti-35Nb-7Zr stosuje się kąpiel zawierającą potasowe szkło wodne w ilości 5-10% wagowo. Proces prowadzi się w temperaturze 30-40°C stosując anodową gęstość prądu 100-150 mA/dm2, napięcie 120-140 V i czas trwania procesu 1-5 minut.
Claims (1)
- Sposób pasywacji anodowej stopów tytanu typu Ti-xNb-yZr przy zastosowaniu polaryzacji anodowej, w temperaturze 15-50°C, przy anodowej gęstości prądu 5-500 mA/dm2, napięciu 1-600 V i czasie trwania procesu 1-30 minut, znamienny tym, że proces ten prowadzi się w roztworze krzemianu potasu (K2SiO3) o stężeniu wagowym od 1-30% korzystnie z dodatkiem wodorotlenku potasu (KOH) w ilości 5-100 g/dm3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL389817A PL214127B1 (pl) | 2009-12-08 | 2009-12-08 | Sposób pasywacji anodowej stopów tytanu typu Ti-xNb-yZr |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL389817A PL214127B1 (pl) | 2009-12-08 | 2009-12-08 | Sposób pasywacji anodowej stopów tytanu typu Ti-xNb-yZr |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL389817A1 PL389817A1 (pl) | 2011-06-20 |
| PL214127B1 true PL214127B1 (pl) | 2013-06-28 |
Family
ID=44201549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL389817A PL214127B1 (pl) | 2009-12-08 | 2009-12-08 | Sposób pasywacji anodowej stopów tytanu typu Ti-xNb-yZr |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL214127B1 (pl) |
-
2009
- 2009-12-08 PL PL389817A patent/PL214127B1/pl not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL389817A1 (pl) | 2011-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Venkateswarlu et al. | Fabrication and characterization of micro-arc oxidized fluoride containing titania films on Cp Ti | |
| Simka et al. | Anodic oxidation of zirconium in silicate solutions | |
| Venkateswarlu et al. | Role of electrolyte additives on in-vitro electrochemical behavior of micro arc oxidized titania films on Cp Ti | |
| Simka et al. | Modification of a Ti–Mo alloy surface via plasma electrolytic oxidation in a solution containing calcium and phosphorus | |
| Fialho et al. | Surface engineering of nanostructured Ta surface with incorporation of osteoconductive elements by anodization | |
| Hariprasad et al. | Role of electrolyte additives on in-vitro corrosion behavior of DC plasma electrolytic oxidization coatings formed on Cp-Ti | |
| Krząkała et al. | Characterisation of bioactive films on Ti–6Al–4V alloy | |
| Sowa et al. | Electrochemical behavior of plasma electrolytically oxidized niobium in simulated physiological environment | |
| JP6130301B2 (ja) | 金属処理 | |
| ES2991281T3 (es) | Procedimiento de tratamiento superficial de una pieza de aluminio o aleación de aluminio o de magnesio o aleación de magnesio | |
| CN103695986B (zh) | 一种超亲水性钛合金微弧氧化陶瓷膜的制备方法 | |
| CN103732802B (zh) | 金属处理 | |
| Barjaktarević et al. | Anodization of Ti-based materials for biomedical applications: A review | |
| ITTO20010149A1 (it) | Procedimento di anodizzazione a basso impatto ecologico di un pezzo di alluminio o leghe di alluminio. | |
| ES2197110T3 (es) | Composicion de baño para el pulido electrolitico del titanio, y su procedimiento de utilizacion. | |
| JP5863301B2 (ja) | 陽極酸化用電解液の管理方法 | |
| PL214127B1 (pl) | Sposób pasywacji anodowej stopów tytanu typu Ti-xNb-yZr | |
| JPWO2014203919A1 (ja) | マグネシウム合金製品の製造方法 | |
| EP2055810A2 (en) | Procedure for anodising aluminium or aluminium alloys | |
| CN105862096A (zh) | 一种电刷镀-烧结法制备fha生物活性涂层的方法 | |
| Narayanan et al. | Anodic oxide coatings on Ti–6Al–4V produced from electrolyte containing Ca and P–Corrosion aspects | |
| PL216550B1 (pl) | Sposób pasywacji anodowej bezwanadowych stopów tytanu typu Ti-xMo | |
| JP4883603B2 (ja) | 骨代替材料の製造方法 | |
| JP6591445B2 (ja) | 陽極酸化処理の実装を意図したデバイスおよび陽極酸化処理 | |
| DE102011055644A1 (de) | Verfahren zur Erzeugung einer schwarzen oxidkeramischen Oberflächenschicht auf einem Bauteil aus einer Leichtmetalllegierung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20131208 |