prof. dr hab. inż. Andrzej Zieliński
Employment
Publications
Filters
total: 171
Catalog Publications
-
Elctrochemical oxidation and corrosion resistance of the Ti13Nb13Zr alloy
PublicationThis paper presents the results of oxidation and corrosion tests carried out on titanium alloy Ti13Nb13Zr. The oxide film was prepared by electrochemical environment 2M H3PO4 for 30 min and 1 h, at a constant voltage 40V. The tests of corrosion resistance were performed by potentiostatic method in Ringer's solution at different pH values: 7, 5 and 3. The change in an appearance of surface and the increase in corrosion resistance...
-
Morphology and properties of nanotubular oxide layer on the Ti13Zr13Nb alloy
PublicationThe Ti13Zr13Nb alloy in solid and porous form was oxidised. The constant voltage 20 V, oxidation time 0.5 and 1 h, and 1 M H3PO4 (orthophosphoric acid) with addition of HF (hydrofluoric acid) as a test solution were applied. SEM (Scanning Electron Microscope) examinations of surface, EDS (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) chemical analysis, nanohardness and nano-scratch tests, and corrosion potentiokinetic tests at various...
-
CDIO IN GDANSK: PEOPLE-ORIENTED STRATEGY
PublicationThe CDIO system implementation in Poland meets problems and Gdansk University of Technology (GUT) is still a single higher education institution in Poland accepted as the member of CDIO Initiative. The paper detects and characterizes the existing problems to be solved. In particular, the different groups of people are considered as supporters or fighters against CDIO idea, their attitudes being considered and applied strategy demonstrated. The...
-
Ocena odporności na zużycie ścierne stopów Ti na elementy pary trącej endoprotez stawu kolanowego
PublicationNajczęściej stosowanym biomateriałem tytanowym na elementy endoprotez stawu kolanowego jest stop Ti6Al4V. Z uwagi na zawartość wanadu, zaliczanego do pierwiastków o dużej toksyczności podejmowane są działania w kierunku zastąpienia wskazanego stopu - stopami bezwanadowymi. Jednym z najbardziej obiecujących jest stop Ti13Nb13Zr zawierający w swoim składzie jedynie pierwiastki witalne, niewywołujące stanów zapalnych i odczynów...
-
Effects of the preheating laser treatment on microstructure and corrosion resistance of Ti6Al4V bioalloy
PublicationThe laser remelting of the Ti6Al4V alloy was made on specimens pre-heated at elevated temperatures. The laser treatment effected in change of microstructures of surface layers and an appearance of blisters and numerous cracks. The corrosion tests demonstrated the decrease in corrosion resistance for each preheating temperature. The observed effects were attributed to negative influence of excessive compressive stresses with no...
-
Materials Design for the Titanium Scaffold Based Implant
PublicationThe main objective of here presented research is a design the scaffold/porous titanium(Ti) alloy based composite material demonstrating better biocompatibility, longer lifetime andbioactivity behaviour for load-bearing implants. The development of such material is proposed bymaking a number of consecutive tasks. Modelling the mechanical, biomechanical and biologicalbehavior of porous titanium structure and an elaboration of results...
-
Formation of High Corrosion Resistant Nanotubular Layers on TitaniumAlloy Ti13Nb13Zr
PublicationThis paper presents results of oxidation tests and corrosion investigations of titanium alloy Ti13Nb13Zr performed at different conditions. The oxide layers have been formed by electrochemical method in 2M H3PO4 + 0.3% HF solution for 30 min. and 1 h at 20 V constantvoltage. The corrosion tests have been made by potentiodynamic method in Ringer`s solution at pH ranged between 3 and 7. It has been shown that the nano-oxide films,...
-
Environmental degradation of titanium alloy in artificial saliva
PublicationThe titanium and its alloys are potentially prone to hydrogen embrittlement, including those proposed for dental implants. The research has been aimed to assess a susceptibility to environment-enhanced degradation of the Ti-13Zr-13Nb alloy in artificial saliva with or without hydrofluoric acid, subject or not to cathodic polarisation. The results have shown that even if artificial saliva is safe environment, both cathodic polarization...
-
Environmental Degradation of Engineering Materials & Materials Engineering and Technologies
Publication -
Formation of High Corrosion Resistant Nanotubular Layers on TitaniumAlloy Ti13Nb13Zr
PublicationThis paper presents results of oxidation tests and corrosion investigations of titanium alloy Ti13Nb13Zr performed at different conditions. The oxide layers have been formed by electrochemical method in 2M H3PO4 + 0.3% HF solution for 30 min. and 1 h at 20 V constantvoltage. The corrosion tests have been made by potentiodynamic method in Ringer`s solution at pH ranged between 3 and 7. It has been shown that the nano-oxide films,...
-
Preparation of nano-tubular oxide layers on titanium alloy Ti13Nb13Zr
PublicationThe article presents results of oxidation tests and corrosion investigations of titanium alloy Ti13Nb13Zr preformed at different conditions. The oxide layers have been formed using electrochemical method in 2M H3PO4 + 0,3% HF solution for 30 min. and 1h at 20V constant voltage. The corrosion tests heve been made with poteniodynamic method in Ringer's solution at pH ranged 3 and 7. It has been shown that the nano-oxide films, which...
-
Effects of Laser Remelting at Cryogenic Conditions on Microstructure and Wear Resistance of the Ti6Al4V Alloy Applied in Medicine
PublicationThe titanium and its alloys can be subjected to surface treatment, including laser treatment. In this work a new laser treatment at cryogenic conditions of Ti6Al4V alloy has been described. The work has been aimed at establishing whether such surface treatment could be suitable for implants working under wear in biological corrosive environment. The remelting has been made with the use of CO2 continuous work laser at laser power...
-
Surface treatment of porous Ti13Nb13Zr alloy for biomedical applications
PublicationPrzeprowadzono badania materiału porowatego, przeznaczonego na implanty ortopedyczne, wytworzonego metodą metalurgii proszków ze stopu Ti13Nb13Zr. Proszki z badanego stopu uzyskano metodą rozpylania plazmowego. Otrzymano próbki o otwartej porowatej strukturze, stopniu porowatości do 68% i średniej wielkości porów w przedziale 30-150 mikrometrów. Obróbka próbek porowatych - utlenianie termiczne, chemiczne i/lub elektrochemiczne...
-
Formation of Porous Structure of the Metallic Materials Used on Bone Implants
PublicationResearch on improvement of structure and fabrication methods of the bone implants are carried out for many years. Research are aimed to shape the structures, that will have a Young's modulus value similar to the value of the human bones Young's modulus. Depending on theporosity, Young's moduli can even be tailored to match the modulus of bone closer than solid metals can, thus reducing the problems associated with stress shielding...
-
Nanotechnologies in Development of Structural Materials and Biomaterials
PublicationThe nanometric materials and technologies resulted in nanostructures are reviewed. The examples of nanomaterials are shown. The typical nanotechnologies, including plastic deformation, mechanical attrition, controlled detonation, hot plasma jet synthesis, laser vaporisation, CVD and PVD, mechanical milling, annealing, ultrasonic irradiation, nanolithography, electrocrystallisation, electrospinning, sol-gel method, cryogenic laser-enhanced...
-
Porous biomaterial for orthopaedic implants based on titanium alloy
PublicationTytan i jego stopy są szeroko stosowane jako biomateriały dla zastosowań ortopedycznych. Badania związane z ich najlepszą odpornością na korozję i ścieranie, biozgodnością i bioaktywnością są stale prowadzone. Obecne badania koncentrują się również na projektowaniu i produkcji materiałów porowatych w oparciu o stopy np. Ti-13Nb-13Zr, które mogą być stosowane do wytwarzania implantów. Jedną z najbardziej efektywnych metod wytwarzania...
-
Nanotechnologie i nanomedycyna
PublicationZastosowanie nanotechnologii w wytwarzaniu implantów, diagnozowaniu chorób oraz ich leczeniu.
-
Materials Design for the Titanium Scaffold Based Implant
PublicationThe main objective of here presented research is a design the scaffold/porous titanium(Ti) alloy based composite material demonstrating better biocompatibility, longer lifetime andbioactivity behaviour for load-bearing implants. The development of such material is proposed bymaking a number of consecutive tasks. Modelling the mechanical, biomechanical and biologicalbehavior of porous titanium structure and an elaboration of results...
-
Susceptibility of Cr-Ni-Mn steel to the hydrogen degradation in boiler fuel = Podatnośc stali Cr-Mn-Ni na niszczenie wodorowe w paliwie kotłowym
PublicationStal 34HNM poddana różnym obróbkom cieplnym wykazała skłonność do korozji naprężeniowej w pomiarach ze stałą niską szybkością rozciągania i do zmęczenia korozyjnego niskocyklowego. Mechanizmem zniszczenia była degradacja wodorowa. Możliwe źródła pochłaniania wodoru to: korozja, degradacja węglowodorów z tworzeniem się kwasów organicznych i promotorów wnikania wodoru.
-
Creation and characteristics of the (Mn-N-O) surface layers on aluminium alloy
PublicationPrzedstawiono koncepcję tworzenia warstw powierzchniowych zawierających mangan, azot i tlen. Warstwy wykazują twardość powierzchniową 358 HV0,01, zwiększoną odporność na korozję w kwasie siarkowym oraz odporność na zużycie ścierne w skojarzeniu z żeliwem szarym.
-
Hydrogen induced degradation of structural steel exposed to the technical liquid hydrocarbons
PublicationBadano degradacje stali 26H2MF w mieszaninach węglowodorów. Badania były prowadzone pod stałym obciążeniem i przy małej prędkości 10-6s-1
-
New laser-enhanced surface treatment of Ti bioalloy
PublicationPrzedstawiono wyniki badan mikrostruktury i korozji w roztworze Ringera stopu Ti6Al4V, który był poddawany nadtapianiu laserem CO2 w powietrzu, wodzie i ciekłym azocie. Stwierdzono znaczący wpływ warunków obróbki na mikrostrukturę, mikrotwardość i głębokość zmodyfikowanej warstwy wierzchniej.
-
Hydrogen permeation through welded joints of S690QL steels at cathodic polarisation in sea water in the presence of SRB
PublicationPrezentowane są wyniki badan metodą Devanathana- Stachurskyego przenikania wodoru w wodzie morskiej w obecności bakterii redukujących siarczany i w warunkach sterylnych. Badania wykonano na stali S690QL poddanej symulowanym obróbkom cieplnym prowadzącym do struktur modelujących strefy wpływu ciepła. Stwierdzono dodatni wpływ obecności bakterii na przenikanie wodoru. Różnice między poszczególnymi próbkami były minimalne.
-
The use of nitriding as a prevention method against hydrogen degradation of high-strength steels
PublicationPrzedstawiono badania wpływu warstw azotowanych jarzeniowo na stali 34CrAlNi7-10 na jej podatność na niszczenie wodorowe. Wytworzono warstwy azotowane w atmosferach technologicznych o różnym udziale wodoru. Próbki materiału rodzimego i z warstwami azotowanymi poddano próbie rozciągania z małą prędkością odkształcania w środowisku 0,01 N kwasu siarkowego przy polaryzcaji katodowej. Względny spadek plastyczności i charakter przełomu...
-
Corrosion and hydrogen intake for some Cr-Mn steels in liquid hydrocarbons
PublicationStal 34HNM i 26H2MF, poddana różnym obróbkom cieplnym wykazała skłonność do korozji naprężeniowej przy pomiarach ze stałą szybkością rozciągania (10-6s-1) i pomiarach niskocyklowego zmęczenia, wykonanych w paliwie kotłowym. Mechanizm korozji naprężeniowej określono jako kruchość wodorowa, co zostało potwierdzone w pomiarach pochłaniania wodoru z tych środowisk. Jako możliwe źródła wnikania wodoru do stali omówiono procesy korozyjne,...
-
Environmental degradation of titanium biomaterials: mechanisms, effects, testing and evaluation
PublicationPrzedyskutowano możliwe przyczyny oraz mechanizmy degradacji biomateriałów tytanowych, używanych jako długoterminowe implanty stawów. Dokonano przeglądu wpływu impalntów metalicznych w ludzkim ciele. Przedstawiono bieżące procedury badania oraz ich wady. Zaproponowano procedurę oszacowania biomateriałów na implanty.
-
Nanotubular oxide layers and hydroxyapatite coatings on ‘Ti–13Zr–13Nb’ alloy
PublicationThe presented research was aimed to determine the mechanical properties of the nanotubular oxide layer covered with hydroxyapatite coating. The Ti–13Zr–13Nb alloy was oxidised in 1M phosphoric acid with an addition of 0?5% HF for HF solution at 20 V voltage. The electrochemically assisted deposition of hydroxyapatite was performed at cyclic polarisation in NH4H2PO4 and CaCl2 solution at 80uC. The mechanical properties were determined...
-
Environmental degradation of Ti alloys in artificial saliva and a role of fluorides
PublicationThe titanium and its alloys are potentially prone to hydrogen embrittlement, including those proposed for dental implants. The research has been aimed to assess a susceptibility to environment-enhanced degradation of the Ti-13Zr-13Nb alloy in artificial saliva with or without hydrofluoric acid, subject or not to cathodic polarisation. The results have shown that even if artificial saliva is safe environment, both cathodic polarization...
-
The bahaviour of selected silver coated body implants in presence of various bacteria
PublicationThe article deals with implants covered with silver nanoparticles and its influence on bacteria adhesion.
-
Wpływ modyfikacji laserowej stopu Ti13Nb13Zr na mikrostrukturę powłok hydroksyapatytowych
PublicationDotychczasowe badania powierzchni wszczepów tytanowych dla chirurgii kostnej wykazały, że osteointegracja na powierzchniach rozwiniętych jest znacznie szybsza niż na powierzchniach gładkich, co za tym idzie chropowatość powierzchni implantu ma bardzo duży wpływ na adhezję składników środowiska biologicznego. W artykule przedstawiono wstępne wyniki badań dotyczące wpływu chropowatości powierzchni stopu Ti13Nb13Zr o bardzo małym...
-
Influence of Staphylloccoccus bacteria adhesion on the degradation of the Ti6Al4V alloy
PublicationThe paper deals with bacteria adhesion and the degradation of the Ti6Al4V alloy
-
Chapter 14 : A new concept of highly porous bioactive titanium alloys with hydroxyapatite coatings
PublicationPrzedstawiono koncepcję biomateriału o wysokiej bioaktywności i odporności na korozję. Omówiono metody wytwarzania porowatych stopów tytanu, techniki utleniania, techniki nakładania porowatego hydroksyapatytu, nakładanie bioaktywnych polimerów, metody badan i modelowania struktur porowatych.
-
Influence of Laser Treatment on Microstructure of Surface Layer of the Ti-6Al-4V Alloy
PublicationPrzedstawiono mikrostrukturę powierzchni, przekroju i przełomu warstwy wierzchniej stopu Ti-6Al-4V uzyskanej po nadtapianiu laserem w różnym środowisku. Stwierdzono wzrost mikrotwardości stopu w warstwie nadtopionej, rozdrobnienie ziarna, a także tworzenie azotków tytanu i mikropęknięć skutkiem obecności znacznych naprężeń własnych. Grubość wytworzonych warstw osiągała wartość 1,5 mm.
-
New achievements in nanotechnologies: structural materials and biomaterials
PublicationThe examples of nanomaterials, specific technologies for their fabrication, and the application of nanomaterials in technology and medicine are described.
-
Surface cracking of laser melted Ti-6Al-4V alloy
PublicationOpisano charakterystyczne cechy pękania powierzchniowego obserwowanego po nadtapianiu laserem CO2 i Nd:YAG stopu Ti-6Al-4V. Obserwowano pęknięcia niezależnie od sposobu nadtapiania, penetrujące głęboko strefę przetopioną i w niewielkim stopniu zależne od sposobu nadtapiania. Przypisano obserwowane zjawisko przemianie martenzytycznej i (lub) naprężeniom cieplnym powstającym podczas gwałtownego chłodzenia.
-
EFFECT OF SURFACE STATE AND STRESS ON AN OXIDATION OF THE ZIRCALOY-2 ALLOY
PublicationZr alloys are widely used as materials for nuclear fuel pellets in the nuclear industry. In the case of the LOCA or RIA happen, a temperature may locally reach high values. Even if the high temperature maintains shortly, the zirconium oxides may become permeable, absorb hydrogen appearing in cooling water from decomposition reaction and crack because of formation and brittle failure of hydrides. Such model cannot so far take into...
-
Coatings in arthroplasty [online]
PublicationThe modern coatings used in arthroplasty for long term implants are reviewed. The phosphate coatingsare the most popular technique to improve the bone-implant interfacial strength and promote theosseointegration. The plasma spraying, electrophoretic precipitation, powder metallurgy, ion beamsputtering, high velocity oxy-fuel (HVOF) combustion spraying, sol-gel technique, biomimeticdeposition are mostly used to obtain the phosphate,...
-
Modyfikacja struktury i właściwości warstwy wierzchniej stopu tytanu Ti-6Al-4V otrzymywanej metod,a nadtapiania laserowego w warunkach ultraszybkiej krystalizacji
PublicationPokazano wyniki badań wpływu nadtapiania laserowego przy zastosowaniu różnej mocy lasera na grubość i mikrostrukturę warstwy wierzchniej oraz zużycie tribokorozyjne w roztworze Ringera. Wykazano, że nadtapianie, choć powoduje powierzchniowe spękanie, prowadzi do znacznego wzrostu odporności na zużycie tribokorozyjne. Przyczyną jest znaczny wzrost twardości materiału przy równoczesnym zacieraniu pęknięć.
-
Fabrication methods of smart composite coatings - review
PublicationPostoperative bacterial infections are one of the main reasons for unsuccessful implantation of long-term implants. The development of bacterial infection requires antibiotic therapy, in extreme cases a reimplantation procedure is necessary. In order to provide materials for implants with antibacterial properties, they are subjected to modifications to create a coating that will release the drug substance, when the inflammation...
-
The possibility of an use of laser treatment to improve the behaviour of the Ti-6Al-4V alloy
PublicationPrezentowana praca miała na celu stworzenie warunków ultraszybkiego chłodzenia przetopionej warstwy w obecności azotu tak, aby otrzymać twardą i gruba warstwę wierzchnią na stopie Ti-6Al-4V , najczęściej używanm stopie Ti, zawierającą struktury martenzytu i azotku tytanu.
-
Estimation of the expected effects of different surface modifications on mechanical, chemical and biological behaviour of endoprostheses
PublicationPrzedstawiono koncepcję nowej endoprotezy o szczególnie wysokiej odporności na zużycie i pękanie. Koncepcja zakada wytwarzanie wieloetapową obróbkę powierzchniową kompozytu metalowo-ceramicznego.
-
The phase composition of the surface layer of laser melted Ti-6Al-4V bioalloy
PublicationZastosowanie metody obróbki laserowej stopów Ti zwiekszyły twardość i odporność stopu na korozję. Jednakże uzyskane warstwy były stosunkowo cieńkie. W pracy zastosowano laser o dużej mocy dla stopu schłodzonego w ciekłym azocie, aby uzyskać grubszą warstwę, która w strefie zewnętrznej złożona będzie z tlenku i azotku tytanu, ważnych faz w biostopach.
-
Biocompatibility and bioactivity of bearing loaded metallic implants
PublicationPresentation of developed titanium alloy base composite materials possessing better biocompatibility, longer lifetime and bioactivity behavior for bearing loaded implants, e.g. hip joint and knee joint endoproshtesis.
-
Rozwój materiałów tytanowych na implanty aloplastyczne = Development of Ti-based materials for alloplastic implants
PublicationThe article is aimed at demonstraiting the previous results and current research work in the area made by Advanced Biomaterials Research Group at the Faculty of Mechanical Engineering. The paper concentrated on the developement of Ti-based biomaterials with improved biocompatibility and bioactivity.
-
3D Printing of Metallic Implants
PublicationThe fabrication of various elements, solid and open porous structures of stainless steel and Ti alloy is described. The process was started with the design of 3D models in CAD/CAM system. The 3D models were transformed into *.stl files and then the manufacturing process of the real structures by means of the selective laser melting with the SLM Realizer 100 3D printer was made. The paper shows the porous specimens made for possible...
-
THE USE OF THE Ti-13Zr-13Nb ALLOY POWDER FOR MANUFACTURING OF PROSTHETIC PARTS BY SELECTIVE LASER MELTING
PublicationThe 3D printing is a manufacturing technique belonging to the additive methods able to prepare the designed parts for various purposes. The present reasearch was aimed to fabricate the prosthetic foundations and bridges made of the new Ti-13Zr-13Nb alloy by the selective laser melting (SLM) of a metal powder. The scanning electron examinations and micro scanning tomography were used to investigate the surface quality and intrinsic...
-
Selective Laser Melting of Ti Alloy for Manufacturing The Prosthetic Elements
PublicationThe selective laser melting (SLM) is the additive manufacturing method of custom-designed parts. The used materials and the applications are various, including medicine. The titanium and its alloys are materials for which the dimensional quality, surface smoothness and no or extremely low porosity are difficult to reach. In this paper, the successful attempt to obtain by SLM the individually designed prosthetic bridges is described....
-
Degradation of metallic implants
PublicationPresence of metallic implants made of stainless steels, Co and Ti alloys is sometimes followed by some undesired allergic reactions and inflammatory processes and consequently the necessity of reimplantation.
-
Properties of surface layers of titanium alloy Ti6Al4V after laser melting processes
PublicationThe article presents the investigation results of titanium alloy Ti6Al4V surface layer after laser melting process. The process of laser melting was performed using Nd-YAG laser. The evaluation of structure of the alloy as well as hardness and chemical composition was performed. It was shown that laser melting changes the structure and properties of titanium alloy Ti6Al4V and process parameters as scanning speed affects the thickness...
-
Nowe metody badań korozji i pękania wodorowego materiałów eksploatowanych w umiarkowanych warunkach
PublicationPrzedstawiono założenia testu niskocyklowego zmęczenia nawodorowanego materiału oraz oceny odporności korozyjnej biomateriału bazującej na oznaczaniu ilości metalu w roztworze.
seen 3634 times