پوشش دو لایه HA/TiO2 بر روی زیرلایه Ti-6Al-4V به روش کند و پاش مگنترون RF

در تحقیق حاضر، لایه هایی از HA ، TiO2 و HA/TiO2 با روش کند و پاش مگنترون AC و DC بر روی زیرلایه Ti-6Al-4V پوشش داده شدند. در این جا با تعیین پارامترهای بهینه پوشش دهی که برای هیدروکسی آپاتیت توان W 175 و برای تک لایه تیتانیا نسبت آرگون به اکسیژن (Ar/O2) 70/30 بود، نمونه دو لایه HA/TiO2 پوشش دهی گردید. به منظور بررسی فازهای تشکیل شده، مورفولوژی و زبری سطح به ترتیب از پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) بهره گرفته شد. همچنین اثر دما در عملیات حرارتی بر رشد لایه هیدروکسی آپاتیت مورد بررسی قرار گرفت. با غوطه وری نمونه ها درون مایع شبیه سازی بدن (SBF) آزمایش خوردگی نیز انجام شد. نتایج XRD وجود فازهای HA و TiO2 را در پوشش های مربوطه تائید می کنند. ضمن این که مشاهده گردید با انجام عملیات حرارتی بر روی نمونه چند لایه، پیک های مربوط به HA رشد داشته و نیز مقاومت به خوردگی بهبود یافته است؛ به طوری که شاخص دانسیته جریان خوردگی از مقدار mA.cm-2 041/0 برای نمونه تک لایه هیدروکسی آپاتیت، به مقدار 015/0 ، 007/0 و 003/0 به ترتیب برای نمونه با پوشش چند لایه عملیات حرارتی نشده و نمونه های چند لایه عملیات حرارتی شده در °C 500 و °C 800 کاهش یافت. بدین ترتیب نمونه چند لایه عملیات حرارتی شده در °C 800 بهترین مقاومت به خوردگی را دارا بود. همچنین تصاویر SEM حاکی از تشکیل لایه نازکی از HA و TiO2 با ضخامتی در حدود nm 300 دارد. داده های AFM بیان می دارند که زبری سطح زیرلایه بدون پوشش با اعمال پوشش های تک لایه HA و TiO2 و چند لایه HA/TiO2 بهبود یافته است. طبق این داده ها نمونه های تک لایه TiO2 و HA زبری سطح تقریبا یکسان (در حدود 64) داشتند. در مورد نمونه چند لایه عملیات حرارتی نشده، عدد 5/73 بهبود خوبی در زبری سطح را نشان می دهد. برای چند لایه عملیات حرارتی شده در °C 800 این عدد به شدت افزایش یافته و شاهد رشد شدیدی بوده است که نشان از اثر بسیار مثیت انجام عملیات حرارتی بر خواص سطحی پوشش هیدروکسی آپاتیت می باشد..