PL230657B1 - Shield for coating the carbon-doped bioactive metal and a method for its preparation - Google Patents
Shield for coating the carbon-doped bioactive metal and a method for its preparationInfo
- Publication number
- PL230657B1 PL230657B1 PL404207A PL40420713A PL230657B1 PL 230657 B1 PL230657 B1 PL 230657B1 PL 404207 A PL404207 A PL 404207A PL 40420713 A PL40420713 A PL 40420713A PL 230657 B1 PL230657 B1 PL 230657B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- carbon
- diamond
- weight
- powders
- metal powders
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 2
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 title 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 22
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims abstract description 10
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 9
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000007833 carbon precursor Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000007735 ion beam assisted deposition Methods 0.000 claims abstract 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 20
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 9
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 7
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 14
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 7
- 238000004549 pulsed laser deposition Methods 0.000 description 7
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 4
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 4
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 4
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 206010065764 Mucosal infection Diseases 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000004053 dental implant Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002483 medication Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Sposób wytwarzania tarczy do nanoszenia powłok węglowych domieszkowanych metalami aktywnymi biologicznie, metodami IBAD, IBSD, nanoszenia magnetronowego oraz metodą PLD, polega na tym, że wprowadza się proszki metali o właściwościach antybakteryjnych bezpośrednio do prekursora węgla i tym samym równocześnie już w postaci atomowej w powłokę węglową, w tym diamentopodobną bądź diamentową, proszki grafitu i metali miesza się w dowolnych proporcjach wagowych z żywicą fenolo-formaldehydową dodaną w ilości do 40% masy, zaformowany w matrycy materiał utwardza się lub poddaje obróbce cieplnej w temperaturze od 50 do 250°C. Przedmiotem zgłoszenia jest również tarcza do nanoszenia powłok węglowych domieszkowanych metalami aktywnymi biologicznie.The method of manufacturing a target for depositing carbon coatings doped with biologically active metals, using the IBAD, IBSD, magnetron deposition and PLD methods, consists in introducing metal powders with antibacterial properties directly into the carbon precursor and thus simultaneously in the atomic form into the carbon coating , including diamond-like or diamond, graphite and metal powders are mixed in any weight proportions with phenol-formaldehyde resin added in an amount of up to 40% by weight, the material formed in the matrix is hardened or subjected to heat treatment at a temperature of 50 to 250°C. The subject of the application is also a target for applying carbon coatings doped with biologically active metals.
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest tarcza - materiał kompozytowy, jako źródło jonów do nanoszenia powłok węglowych domieszkowanych metalami aktywnymi biologicznie, wykazującymi właściwości przeciwbakteryjne, i sposób jej wytwarzania.The subject of the invention is a target - a composite material as a source of ions for applying carbon coatings doped with biologically active metals showing antibacterial properties, and a method of its production.
Materiał kompozytowy, jako źródło jonów, pozwala na łączenie proszków pierwiastków i związków w dowolnej proporcji składników w zależności od potrzeb składu powłok węglowych, diamentopodobnych i diamentowych nanoszonych technikami IBAD, IBSD, magnetronowymi oraz PLD.The composite material, as a source of ions, allows the combination of powders of elements and compounds in any proportion of components depending on the needs of the composition of carbon, diamond-like and diamond coatings applied with IBAD, IBSD, magnetron and PLD techniques.
Znanych jest wiele metod otrzymywania powłok węglowych, w tym diamentopodobnych i diamentowych. Szczególną grupę zastosowań powłok węglowych stanowią endoprotezy. Powłoki zawierające węgiel są nanoszone bardzo często na materiały obojętne i nieobojętne dla żywych organizmów z uwagi na biozgodność węgla z organizmem człowieka, co przedstawiono przykładowo w opisach patentowych US 4656083, US 5034265, US 5034265, US 5725573.There are many methods of obtaining carbon coatings, including diamond-like and diamond. Endoprostheses constitute a special group of applications of carbon coatings. Carbon-containing coatings are very often applied to materials that are inert and non-inert to living organisms due to the biocompatibility of carbon with the human body, as shown, for example, in US 4,656,083, US 5,034,265, US 5,034,265, US 5,725,573.
Powłoki węglowe nakładane są na elementy i urządzenia mające kontakt z żywym organizmem, wykonane z metali, ceramiki i polimerów. Poprawiają one odporność biomateriałów na działanie czynników korozyjnych, ich właściwości tribologiczne i wspomnianą już biozgodność. Powłoki te nakładane są w celu zabezpieczenia implantów przed działaniem płynów organicznych oraz w celu zabezpieczania organizmu przed wpływem toksycznych składników implantu.Carbon coatings are applied to elements and devices in contact with a living organism, made of metals, ceramics and polymers. They improve the resistance of biomaterials to corrosive agents, their tribological properties and the aforementioned biocompatibility. These coatings are applied to protect the implants against the effects of organic fluids and to protect the body against the effects of toxic components of the implant.
Przykładem zastosowań biologicznych powłok węglowych są powłoki na protezach tętnic i żył GB 20090299467, powłoki na stentach US 8128688, US 5163958, US 5873904, na implantach dentystycznych i implantach stawów US 5104410.Examples of biological applications of carbon coatings are coatings on arterial and vein prostheses GB 20090299467, coatings on stents US 8128688, US 5163958, US 5873904, on dental implants and joint implants US 5104410.
Równolegle do powłok węglowych, w tym diamentopodobnych i diamentowych, mających poprawić właściwości biomateriałów, pojawiły się opracowania związane z zastosowaniem substancji przeciwbakteryjnych, równolegle z nanoszoną powłoką, wprowadzanych metodą infiltracji, nasycania itp. Najstarszym i podstawowym środkiem antybakteryjnym jest srebro. W celach ochrony przeciwbakteryjnej zaczęto wprowadzać także tlenek tytanu, US 5147686, a do ceramiki hydroksyapatytowej zastosowano sole srebra, miedzi i cynku, US 4448758. Istnieją przykłady zastosowań innych środków anty bakteryjnych na implantach układu naczyniowego np. heparyny czy dysmutazy ponadtlenkowej US 81228688, czy wprowadzania zabezpieczeń przeciwbakteryjnych w postaci antybiotyków i innych lekarstw US 3773919, US 5268178.Parallel to carbon coatings, including diamond-like and diamond ones, aimed at improving the properties of biomaterials, there have been studies related to the use of antibacterial substances, in parallel with the applied coating, introduced by infiltration, saturation, etc. Silver is the oldest and basic antibacterial agent. For the purposes of antimicrobial protection, titanium oxide US 5147686 has also been introduced, and silver, copper and zinc salts have been used for hydroxyapatite ceramics, US 4,448,758. There are examples of the use of other anti-bacterial agents on vascular implants, e.g. antimicrobial safeguards in the form of antibiotics and other medications US 3,773,919, US 5,268,178.
W opisie EP1383520 wskazano, że krystaliczne przeciwbakteryjne metale takie jak srebro zmniejszają rozwój opornych bakterii i wywołują mniej skutków ubocznych w stosunku do antybiotyków. Przedstawiono zastosowania jednego lub więcej metali wybranych spośród złota, platyny, palladu, a najlepiej srebra, wprowadzanych w postaci atomowej, najkorzystniej nanokrystalicznej do leczenia infekcji błon śluzowych.EP1383520 shows that crystalline antimicrobial metals such as silver reduce the growth of resistant bacteria and have fewer side effects compared to antibiotics. The uses of one or more metals selected from gold, platinum, palladium and preferably silver, introduced in atomic, most preferably nanocrystalline form, for the treatment of mucosal infections are provided.
Problem ochrony antybakteryjnej nie dotyczy tylko biomateriałów, ale wielu rozwiązań związanych z antybakteryjną ochroną urządzeń elektronicznych czy ochrony innych urządzeń np. wnętrza lodówek. W opisie US 2009/0238851 wskazano antybakteryjne zastosowanie w tym celu powłok ze srebra, złota, platyny i palladu.The problem of antibacterial protection does not only concern biomaterials, but also many solutions related to the antibacterial protection of electronic devices or the protection of other devices, e.g. inside refrigerators. US 2009/0238851 teaches the antibacterial use of silver, gold, platinum and palladium coatings for this purpose.
Przeciwbakteryjne metale mogą być wprowadzane w postaci powłok, proszków, cieczy, roztworu zawierającego nanokrystaliczny proszek jednego lub więcej metali szlachetnych. Duży potencjał stanowi wykorzystanie roztworów zawierających proszki nanokrystaliczne. Zagadnienie to powiązane jest z metodami otrzymywania nanokrystalicznych proszków metali szlachetnych bądź ich związków, opisanych w US 6645444, US 6262129.Antimicrobial metals can be introduced in the form of coatings, powders, liquids, solutions containing nanocrystalline powder of one or more noble metals. The use of solutions containing nanocrystalline powders is a great potential. This problem is related to the methods of obtaining nanocrystalline noble metal powders or their compounds described in US 6,645,444, US 6,262,129.
W US 46122337 pojawia się zagadnienie sposobu wprowadzania substancji antybakteryjnych. Proponuje się rozpuszczanie substancji antybakteryjnych w rozpuszczalnikach organicznych wchodzących w skład materiału implantu, nasycanie środkami rozpuszczonymi w takich rozpuszczalnikach jak mieszanina chloroformu i etanolu.In US 46122337 the question of how to introduce antibacterial substances is raised. It is proposed to dissolve antibacterial substances in organic solvents included in the implant material, and to saturate with agents dissolved in solvents such as a mixture of chloroform and ethanol.
W GB 2451060 opisano powłoki diamentopodobne (DLC Diamond-Like-Carbon) otrzymane metodą chemicznego nanoszenia z fazy gazowej wspomaganego plazmą PACVD (Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition), natomiast srebro bądź złoto wprowadzane są metodami elektrochemicznymi.GB 2451060 describes Diamond-Like-Carbon (DLC) coatings obtained by chemical vapor deposition, plasma assisted PACVD (Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition), while silver or gold are introduced by electrochemical methods.
Nanoszenie powłok węglowych na implanty i inne urządzenia przeprowadza się także metodami jonowymi IBAD (Ion Bean Assisted Deposition), IBSD (Ion Bean Sputter Deposition), metodą magnetronową i osadzaniem z wykorzystaniem lasera PLD (Pulsed Laser Deposition). W tym celu stosuje się materiał kompozytowy jako źródło jonów.The application of carbon coatings on implants and other devices is also carried out by the ionic methods IBAD (Ion Bean Assisted Deposition), IBSD (Ion Bean Sputter Deposition), the magnetron method and deposition using the PLD (Pulsed Laser Deposition) laser. For this purpose, a composite material is used as the ion source.
PL 230 657 B1PL 230 657 B1
Znane metody otrzymywania materiału kompozytowego przeznaczonego na tarcze jako źródła jonów do nanoszenia powłok węglowych opierają się na zastosowaniu grafitu, US 4741011. Pozostałe pierwiastki są wprowadzane w oddzielnych procesach z materiału kompozytowego jako źródła jonów metali, lub innymi metodami opisanymi powyżej, np. drogą nasycania roztworami zawierającymi te metale.Known methods for the preparation of a composite material for targets as an ion source for carbon coatings are based on the use of graphite, US 4,741,011. The remaining elements are introduced in separate processes from the composite material as a source of metal ions, or by other methods described above, e.g. containing these metals.
Celem wynalazku jest wprowadzenie materiału kompozytowego jako źródła jonów zawierających składniki powłok węglowych domieszkowanych takimi metalami jak srebro, platyna, iryd, złoto, miedź, pallad.The aim of the invention is to introduce a composite material as an ion source containing components of carbon coatings doped with metals such as silver, platinum, iridium, gold, copper, palladium.
Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że tarcza jako źródło jonów do nanoszenia powłok diamentowych i diamentopodobnych, domieszkowanych metalami aktywnymi biologicznie, metodami IBAD, IBSD, nanoszenia magnetronowego oraz metodą PLD, zawiera proszki metali o właściwościach antybakteryjnych wprowadzone bezpośrednio do prekursora węgla i wykonana jest z mieszaniny proszków grafitu o wielkości do 100 μm, z proszkami srebra, platyny, irydu, złota, miedzi lub palladu o wielkości poniżej 50 μm i dowolnej proporcji masy, spojonych żywicą fenolo-formaldehydową.The essence of the solution according to the invention consists in the fact that the disc as a source of ions for applying diamond and diamond-like coatings doped with biologically active metals, by IBAD, IBSD, magnetron deposition and PLD methods, contains metal powders with antibacterial properties introduced directly into the carbon precursor and is made of from a mixture of graphite powders up to 100 μm in size, with silver, platinum, iridium, gold, copper or palladium powders with a size below 50 μm and any proportion by weight, bonded with phenol-formaldehyde resin.
Istota sposobu wytwarzania tarczy jako źródła jonów do nanoszenia powłok węglowych domieszkowanych metalami aktywnymi biologicznie, metodami IBAD, IBSD, nanoszenia magnetronowego oraz metodą PLD, polega na tym, że wprowadza się proszki metali o właściwościach antybakteryjnych bezpośrednio do prekursora węgla i tym samym równocześnie już w postaci atomowej w powłokę diamentopodobną bądź diamentową, proszki grafitu o wielkości do 100 μm i proszki metali o wielkości poniżej 50 μm miesza się w dowolnych proporcjach wagowych z żywicą fenolo-formaldehydową dodaną w ilości do 40% masy z udziałem alkoholu izopropylowego, zaformowany w matrycy materiał poddaje się obróbce cieplnej w temperaturze od 50 do 250°C.The essence of the method of producing a target as a source of ions for applying carbon coatings doped with biologically active metals, by IBAD, IBSD methods, magnetron deposition and the PLD method, consists in introducing metal powders with antibacterial properties directly into the carbon precursor and thus in the form of atomic into a diamond-like or diamond coating, graphite powders with a size of up to 100 μm and metal powders with a size below 50 μm are mixed in any proportions by weight with phenol-formaldehyde resin added in an amount of up to 40% by weight with isopropyl alcohol, the material formed in the matrix is subjected to is heat treated at a temperature of 50 to 250 ° C.
Sposób według wynalazku rozwiązuje problem wielkości i kształtu materiału kompozytowego jako źródła jonów dla różnych metod nakładania powłok. Kształt materiału kompozytowego jako źródła jonów zależy od potrzeb aparaturowych, nadawany jest metodą prasowania osiowego w matrycach. Otrzymane materiały kompozytowe jako źródło jonów mogą być zastosowane do nanoszenia powłok węglowych na implanty i inne urządzenia metodami jonowymi IBAD (Ion Bean Assisted Deposition), IBSD (Ion Bean Sputter Deposition), metodą magnetronową i osadzaniem z wykorzystaniem lasera PLD (Pulsed Laser Deposition).The method of the invention solves the problem of size and shape of the composite material as an ion source for various coating methods. The shape of the composite material as a source of ions depends on the apparatus needs, it is given by axial pressing in dies. The obtained composite materials as an ion source can be used to apply carbon coatings on implants and other devices by ionic methods IBAD (Ion Bean Assisted Deposition), IBSD (Ion Bean Sputter Deposition), magnetron method and deposition with PLD (Pulsed Laser Deposition).
Ogólna koncepcja materiału kompozytowego jako źródła jonów do nanoszenia powłok węglowych (w tym diamentopodobnych DLC i diamentowych) polega na otrzymaniu materiału, w którym do grafitu wprowadzone zostają proszki metali o właściwościach antybakteryjnych, bądź biologicznie aktywnych, takich jak platyna, iryd, złoto, miedź, pallad, powiązanych ze sobą spoiwem bazującym na żywicy termoutwardzalnej fenolo-formaldehydowej.The general concept of a composite material as a source of ions for applying carbon coatings (including diamond-like DLC and diamond) is to obtain a material in which metal powders with antibacterial or biologically active properties, such as platinum, iridium, gold, copper, are introduced into graphite, palladium, bound together with a binder based on phenol-formaldehyde thermosetting resin.
P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1
Przygotowano mieszaninę 30% masy proszku grafitowego, o wielkości 2-15 μm, 26,5% masy proszku irydu, 26,5% masy proszku platyny oraz 17% masy proszku żywicy fenolo-formaldehydowej typu nowolakowego, materiał mieszano w moździerzu z dodatkiem alkoholu izopropylowego. Po wysuszeniu mieszaninę prasowano jednoosiowo w matrycy stalowej o średnicy 38 mm. Zastosowano ciśnienie 30 MPa. Wypraskę poddano procesowi polimeryzacji w temperaturze 160°C, w czasie 150 minut. Materiał kompozytowy jako źródło jonów został zastosowany do nanoszenia powłok węglowych na polietylenie metodą IBAD.A mixture of 30% by weight of graphite powder, with a size of 2-15 μm, 26.5% by weight of iridium powder, 26.5% by weight of platinum powder and 17% by weight of novolak-type phenol-formaldehyde resin powder was prepared, the material was mixed in a mortar with the addition of isopropyl alcohol . After drying, the mixture was uniaxially pressed in a steel die with a diameter of 38 mm. A pressure of 30 MPa was used. The compact was subjected to the polymerization process at the temperature of 160 ° C for 150 minutes. The composite material as an ion source was used to apply carbon coatings on polyethylene by IBAD.
P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2
Przygotowano mieszaninę 30% masy proszku grafitowego, o wielkości 2-15 μm, 26,5% masy proszku irydu, 26,5% masy proszku platyny oraz 17% masy proszku żywicy fenolo-formaldehydowej typu nowolakowego. Materiał mieszano w moździerzu z dodatkiem alkoholu izopropylowego. Po wysuszeniu mieszaninę prasowano jednoosiowo w matrycy stalowej o średnicy 38 mm. Zastosowano ciśnienie 30 MPa. Wypraskę poddano procesowi obróbki cieplnej do temperatury 250°C, w czasie 5 godzin, materiał wytrzymano w temperaturze maksymalnej w czasie 60 minut. Materiał kompozytowy jako źródło jonów został zastosowany do nanoszenia powłok węglowych na polietylenie metodą IBAD.A mixture of 30% by weight of graphite powder, 2-15 μm in size, 26.5% by weight of iridium powder, 26.5% by weight of platinum powder, and 17% by weight of novolak-type phenol-formaldehyde resin powder was prepared. The material was mixed in a mortar with isopropyl alcohol added. After drying, the mixture was uniaxially pressed in a steel die with a diameter of 38 mm. A pressure of 30 MPa was used. The compact was subjected to a heat treatment process to a temperature of 250 ° C for 5 hours, the material was held at the maximum temperature for 60 minutes. The composite material as an ion source was used to apply carbon coatings on polyethylene by IBAD.
Proces wytwarzania materiału kompozytowego przeznaczonego na tarcze, jako źródła jonów prowadzony w temperaturach do 250°C nie wpływa na skład chemiczny i fazowy składników i pozwala na wprowadzenie wymienionych metali w dowolnym stosunku wagowym.The process of producing the composite material intended for the targets as an ion source, carried out at temperatures up to 250 ° C, does not affect the chemical and phase composition of the components and allows the introduction of the mentioned metals in any weight ratio.
Ostateczny udział węgla w omawianym materiale kompozytowym powinien być wyznaczony masowo po utwardzeniu lub wypaleniu żywicy fenolo-formaldehydowej. Łączenie składników żywicą fenolo-formaldehydową zwiększa po jej obróbce termicznej udział węgla.The final share of carbon in the composite material in question should be determined by mass after the phenol-formaldehyde resin has hardened or burnt. Combining the components with phenol-formaldehyde resin increases the proportion of carbon after its thermal treatment.
Ważnym zagadnieniem jest proces mieszania składników i dobór wielkości cząstek metali szlachetnych w stosunku do cząstek grafitu, tak aby w procesie mieszania nie zachodził proces sedymentacji.An important issue is the process of mixing the ingredients and the selection of the noble metal particle size in relation to the graphite particles, so that the mixing process does not involve sedimentation.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL404207A PL230657B1 (en) | 2013-06-04 | 2013-06-04 | Shield for coating the carbon-doped bioactive metal and a method for its preparation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL404207A PL230657B1 (en) | 2013-06-04 | 2013-06-04 | Shield for coating the carbon-doped bioactive metal and a method for its preparation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL404207A1 PL404207A1 (en) | 2014-12-08 |
| PL230657B1 true PL230657B1 (en) | 2018-11-30 |
Family
ID=52003380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL404207A PL230657B1 (en) | 2013-06-04 | 2013-06-04 | Shield for coating the carbon-doped bioactive metal and a method for its preparation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL230657B1 (en) |
-
2013
- 2013-06-04 PL PL404207A patent/PL230657B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL404207A1 (en) | 2014-12-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yuan et al. | Bioactive silver doped hydroxyapatite composite coatings on metal substrates: synthesis and characterization | |
| Bai et al. | Functionally graded hydroxyapatite coatings doped with antibacterial components | |
| Kang et al. | Production and bio-corrosion resistance of porous magnesium with hydroxyapatite coating for biomedical applications | |
| Gopi et al. | Retracted Article: Investigation on corrosion protection and mechanical performance of minerals substituted hydroxyapatite coating on HELCDEB-treated titanium using pulsed electrodeposition method | |
| Eraković et al. | Investigation of silver impact on hydroxyapatite/lignin coatings electrodeposited on titanium | |
| Alamdari et al. | Investigation of microstructure, mechanical properties, and biocorrosion behavior of Ti1. 5ZrTa0. 5Nb0. 5W0. 5 refractory high-entropy alloy film doped with Ag nanoparticles | |
| EP2870269B1 (en) | Method for Producing Long-Lasting Antibacterial Metallic Surfaces | |
| EP2648773A2 (en) | Antibacterial coating for an implant and method for producing said coating | |
| Su et al. | Improving the degradation resistance and surface biomineralization ability of calcium phosphate coatings on a biodegradable magnesium alloy via a sol-gel spin coating method | |
| Fielding et al. | Antibacterial and biological characteristics of plasma sprayed silver and strontium doped hydroxyapatite coatings | |
| Chen et al. | Antibacterial properties of vacuum plasma sprayed titanium coatings after chemical treatment | |
| Shanaghi et al. | Enhanced corrosion resistance and reduced cytotoxicity of the AZ91 Mg alloy by plasma nitriding and a hierarchical structure composed of ciprofloxacin‐loaded polymeric multilayers and calcium phosphate coating | |
| Gopi et al. | Evaluation of the mechanical and corrosion protection performance of electrodeposited hydroxyapatite on the high energy electron beam treated titanium alloy | |
| Zhang et al. | Designing a multifunctional Ti-2Cu-4Ca porous biomaterial with favorable mechanical properties and high bioactivity | |
| Sheveyko et al. | Structural transformations in TiC-CaO-Ti3PO (x)-(Ag2Ca) electrodes and biocompatible TiCaPCO (N)-(Ag) coatings during pulsed electrospark deposition | |
| Allen et al. | Surface and bulk study of calcium phosphate bioceramics obtained by Metal Organic Chemical Vapor Deposition | |
| PL230657B1 (en) | Shield for coating the carbon-doped bioactive metal and a method for its preparation | |
| Holubnycha et al. | The Antimicrobial Effectiveness of the Hydroxyapatite Matrix Loaded with Metal Nanoparticles | |
| PROTIBAKTERIJSKEGA et al. | Producing antibacterial silver-doped hydroxyapatite powders with chemical precipitation and reshaping in a spray dryer | |
| Yonggang et al. | Preparation and characterization of RF magnetron sputtered calcium pyrophosphate coatings | |
| Bolat-ool et al. | Calcium phosphate targets for RF magnetron sputtering of biocoatings | |
| Saravanakumar et al. | Eco-friendly synthesis of dual-layer coated cerium oxide nanoparticles and holmium-substituted hydroxyapatite/polyacrylic acid composite on titanium implants for biomedical applications | |
| Cavalu et al. | Bioactivity evaluation of new silver doped bone cement for prosthetic surgery | |
| Zhang et al. | Enhancement of the mechanical properties and biological performance of hydroxyapatite coating by selenium and fluorine Ion codoping | |
| Fadli et al. | Coating hydroxiapatite on stainless steel 316 L by using sago starch as binder with dip-coating method |