prof. dr hab. inż. Andrzej Zieliński
Zatrudnienie
Publikacje
Filtry
wszystkich: 172
Katalog Publikacji
Rok 2017
-
3D Printing of Metallic Implants
PublikacjaThe 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...
-
Deposition of phosphate coatings on titanium within scaffold structure
PublikacjaPurpose: Existing knowledge about the appearance, thickness, and chemical composition of phosphate coatings on titanium inside porous structures is insufficient. Such knowledge is important for the design and fabrication of porous implants. Methods: Metallic scaffolds were fabricated by selective laser melting of 316L stainless steel powder. Phosphate coatings were deposited on Ti sensors placed either outside the scaffolds or...
-
Electrophoretic deposition (EPD) of nanohydroxyapatite - nanosilver coatings on Ti13Zr13Nb alloy
PublikacjaTitanium and its alloys are the biomaterials most frequently used in medical engineering, especially as parts of orthopedic and dental implants. The surfaces of titanium and its alloys are usually modified to improve their biocompatibility and bioactivity, for example, in connection with the deposition of hydroxyapatite coatings. The objective of the present research was to elaborate the technology of electrophoretic deposition...
-
Hydrogen degradation of pre-oxidized zirconium alloys
PublikacjaThe presence of the oxide layers on Zr alloys may retard or enhance the hydrogen entry and material degradation, depending on the layer features. This research has been aimed to determine the effects of pre-oxidation of the Zircaloy-2 alloy at a different temperature on hydrogen degradation. The specimens were oxidised in laboratory air at 350°C, 700°C, and 900°C. After, some samples were tensed at 10-5 strain rate and simultaneously...
Rok 2003
-
Analiza stanu badań nanomateriałów i nanotechnologii w Polsce.
PublikacjaPrzedstawiono stan obecny badań polskich ośrodków naukowych w zakresie wytwarzania i właściwości materiałów nanokrystalicznych.
-
Badania i modelowanie degradacji materiałów pod wpływem oddziaływania czynników mechanicznych i korozyjnych
PublikacjaOpisano formy niszczenia materiałów pod łącznym działaniem czynników mechanicznych i korozyjnych. Dokonano przeglądu metod stosowanych do badań degradacji materiałów poddanych działaniu naprężeń w środowisku korozyjnym. Przedstawiono przykłady badań modelowych procesów niszczenia wodorowego, korozji naprężeniowej i zmęczenia korozyjnego.
-
Corrosion characteristics of the AL-Si alloy after laser treatment at cryogenic conditions
PublikacjaOmówiono wpływ laserowego powierzchniowego przetapiania stopu Al-Si w warunkach kriogenicznych na jego mikrostrukturę i właściwości użytkowe. W wyniku badań korozyjnych stwierdzono zwiększenie odporności na korozję stopu Al-Siw 0,01 M roztworze H2SO4.
-
Hydrogen degradation of high strength low alloyed steels.
PublikacjaBadano wpływ polaryzacji katodowej na własności stali węglowej, stali o podwyższonej i wysokiej wytrzymałości metodą stałego powolnego odkształcania.Stwierdzono, że stopień kruchości wodorowej każdej z badanych stali zależał od stężenia wodoru dyfuzyjnego.
-
Korozja naprężeniowa stali 26H2MF w paliwie kotłowym.
PublikacjaPrzedstawiono wyniki badań korozji naprężeniowej stali 26H2MF. Wykazano, że paliwo kotłowe nie wpływa na powstawanie korozji naprężeniowej.
-
Korozja naprężeniowa stali 34HNM w paliwie kotłowym.
PublikacjaPrzedstawiono wyniki badań korozji naprężeniowej stali 34HNM w paliwie kotłowym. Stwierdzono, że paliwo kotłowe nie powoduje powstawania korozji naprężeniowej.
-
Methods for the characterizing hydrogen degradation of materials
PublikacjaDokonano przeglądu różnych metod szacowania podatności na niszczenie wodorowe materiałów metalowych. Zaprezentowano charakterystyki warunków środowiskowych: standardowe składy środowisk ciekłych i gazowych, temperatury, warunki polaryzacji elektrochemicznej. Omówiono metody mechaniczne szacowania niszczenia wodorowego różniące się stanem naprężeń, w tym badania: przy stałym obciążeniu, stałym odkształceniu i stałej niskiej szybkości...
-
Microstructural aspects of hydrogen degradation of the 26H2MF and 34HNM constructional alloy steels
PublikacjaPodatność na degradację wywołaną przez wodór, dwóch gatunków polskich stali konstrukcyjnych stopowych: 26H2MF i 34HNM, określano przy pomocy próby powolnego rozciągania. Mierzono następujące parametry: energię pękania, wydłużenie, wytrzymałość na rozciąganie i przewężenie. Degradację stali obserwowano w 0,01M kwasie siarkowym przy gęstości prądu 20 mA/cm2 wraz z rodzajem przełomów. Poziom degradacji był zgodny z ilością wodoru...
Rok 2019
-
Antibacterial Activity and Cytocompatibility of Bone Cement Enriched with Antibiotic, Nanosilver, and Nanocopper for Bone Regeneration
PublikacjaBacterial infections due to bone replacement surgeries require modifications of bone cement with antibacterial components. This study aimed to investigate whether the incorporation of gentamicin or nanometals into bone cement may reduce and to what extent bacterial growth without the loss of overall cytocompatibility and adverse effects in vitro. The bone cement Cemex was used as the base material, modified either with gentamicin...
-
Comparison of Properties of the Hybrid and Bilayer MWCNTs—Hydroxyapatite Coatings on Ti Alloy
PublikacjaCarbon nanotubes are proposed for reinforcement of the hydroxyapatite coatings to improve their adhesion, resistance to mechanical loads, biocompatibility, bioactivity, corrosion resistance, and antibacterial protection. So far, research has shown that all these properties are highly susceptible to the composition and microstructure of coatings. The present research is aimed at studies of multi-wall carbon nanotubes in three different...
-
Effects of electrophoretic deposition times and nanotubular oxide surfaces on properties of the nanohydroxyapatite/nanocopper coating on the Ti13Zr13Nb alloy
PublikacjaLoad-bearing implants are developed with a particular emphasis placed on an application of ceramic hydroxyapatite coatings in order, to enhance the bioactivity of titanium implants and to shorten the healing time. Therefore, thin, fully crystalline coatings that are, highly adhesive, hydrophilic and demonstrating antibacterial properties are ly looked for. The aim of this research was to develop and characterize the properties...
-
Fabrication methods of smart composite coatings - review
PublikacjaPostoperative 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...
-
Influence of High Temperature Oxidation on Hydrogen Absorption and Degradation of Zircaloy-2 and Zr 700 Alloys
PublikacjaThe present research was aimed at determining the effects of the oxide layers on hydrogen absorption, microstructure and mechanical properties of the Zircaloy- 2 and Zr 702 alloys. The oxidation was made at 350 °C, 700 °C and 900 °C for 10 to 30 min in laboratory air, followed by hydrogen cathodic charging for 72 h and annealing at 400 °C for 4 h. The slow strain rate tests were carried out on oxidized, charged and annealed specimens. The...
Rok 2022
-
Antibacterial properties of laser-encapsulated titanium oxide nanotubes decorated with nanosilver and covered with chitosan/Eudragit polymers
PublikacjaTo provide antibacterial properties, the titanium samples were subjected to electrochemical oxidation in the fluoride-containing diethylene glycol-based electrolyte to create a titanium oxide nanotubular surface. Afterward, the surface was covered by sputtering with silver 5 nm film, and the tops of the nanotubes were capped using laser treatment, resulting in an appearance of silver nanoparticles (AgNPs) of around 30 nm in diameter...
-
Chitosan/poly(4-vinylpyridine) coatings formed on AgNPs-decorated titanium
PublikacjaElectrophoretic deposition (EPD) of chitosan/poly(4-vinylpyridine) (chit/P4VP) coatings on titanium substrates previously decorated with silver nanoparticles (AgNPs) was performed at different content of P4VP in the suspension and different voltage values. The results revealed that the composite coatings were formed, well-adjacent to the titanium substrate, of suitable roughness, hydrophilicity, and corrosion resistance. The voltage...
-
Influence of Different Nanometals Implemented in PMMA Bone Cement on Biological and Mechanical Properties
PublikacjaCemented arthroplasty is a common process to fix prostheses when a patient becomes older and his/her bone quality deteriorates. The applied cements are biocompatible, can transfer loads, and dampen vibrations, but do not provide antibacterial protection. The present work is aimed at the development of cement with antibacterial effectivity achieved with the implementation of nanoparticles of different metals. The powders of Ag,...
-
Influence of Surface Modification of Titanium and Its Alloys for Medical Implants on Their Corrosion Behavior
PublikacjaTitanium and its alloys are often used for long-term implants after their surface treatment. Such surface modification is usually performed to improve biological properties but seldom to increase corrosion resistance. This paper presents research results performed on such metallic materials modified by a variety of techniques: direct voltage anodic oxidation in the presence of fluorides, micro-arc oxidation (MAO), pulse laser treatment,...
Rok 2012
-
Bioactive core material for porous load-bearing implants
PublikacjaSo far state of knowledge on biodegradable materials is reviewed. Among a variety of investigated materials, those composed of polymers and ceramics may be considered as only candidates for a core material in porous titanium alloy. The collagen and chitosan among natural polymers, polyhydroxy acids among synthetic polymers, and hydroxyapatite and tricalcium phosphate among ceramics are proposed for further research. Three essential...
-
Effects of Laser Remelting at Cryogenic Conditions on Microstructure and Wear Resistance of the Ti6Al4V Alloy Applied in Medicine
PublikacjaThe 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...
-
Environmental Degradation of Engineering Materials & Materials Engineering and Technologies
Publikacja -
Environmental degradation of titanium alloy in artificial saliva
PublikacjaThe 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...
-
Formation of High Corrosion Resistant Nanotubular Layers on TitaniumAlloy Ti13Nb13Zr
PublikacjaThis 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,...
-
Formation of High Corrosion Resistant Nanotubular Layers on TitaniumAlloy Ti13Nb13Zr
PublikacjaThis 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,...
-
Formation of Porous Structure of the Metallic Materials Used on Bone Implants
PublikacjaResearch 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...
-
Materials Design for the Titanium Scaffold Based Implant
PublikacjaThe 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...
-
Materials Design for the Titanium Scaffold Based Implant
PublikacjaThe 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...
Rok 2010
-
Biocompatibility and bioactivity of bearing loaded metallic implants
PublikacjaPresentation 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.
-
Biocompatibility and bioactivity of load-bearing metallic implants
PublikacjaThe main objective of here presented research is to develop the titanium (Ti) alloy base composite materials possessing better biocompatibility, longer lifetime and bioactivity behaviour for load-bearing implants, e.g. hip joint and knee joint endoprosthesis. The development of such materials is performed through: modeling the material behaviour in biological environment in long time and developing of new procedures for such evaluation;...
-
Biocompatibility and Bioactivity of Load-Bearing Metallic Implants
PublikacjaThe main objective of here presented research is to develop the titanium (Ti) alloy base composite materials possessing better biocompatibility, longer lifetime and bioactivity behaviour for load-bearing implants, e.g. hip joint and knee joint endoprosthesis. The development of such materials is performed through: modeling the material behaviour in biological environment in long time and developing of new procedures for such evaluation;...
-
Degradation of metallic implants
PublikacjaPresence 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.
-
Influence of laser melting on surface layer properties of titanium alloy Ti6Al4V
PublikacjaIn time of rapid technology and medicine progress, implants are becoming more widely used in the human body, ranging from dental implants, stabilizing plates, screws, orthopaedic prostheses. For example, there are many types of hip prostheses used for hip replacement as well as various types of materials used for these orthopaedic prostheses. Properties of titanium alloys used in hip prostheses combined with good strength properties,...
Rok 2023
-
Biological properties of chitosan/Eudragit E 100 and chitosan/poly(4-vinylpyridine) coatings electrophoretically deposited on AgNPs-decorated titanium substrate
PublikacjaThe objective of the study was the determination of the response, in contact with human osteoblast-like MG-63 cells, of electrophoretically deposited coatings composed of chitosan (CS), Eudragit E 100 (EE100), or poly(4- vinylpyridine) (P4VP) on a silver nanoparticle (AgNPs)-decorated titanium substrate. Before deposition, the substrate was coated with silver by electro-reduction of silver nitrate. The coatings deposition was carried...
-
Effect of Laser Treatment on Intrinsic Mechanical Stresses in Titanium and Some of Its Alloys
PublikacjaLaser surface treatment conducted at different power levels is an option to modify titanium bone implants to produce nano- and microtopography. However, such processing can lead to excess mechanical stress within the surface layer. This research aims to calculate the level of such residual stresses after the surface processing of Ti grade IV, Ti15Mo, and Ti6Al7Nb alloys with an Nd:YAG laser. Light and scanning electron microscopies...
-
Evaluation of adhesion strength, corrosion, and biological properties of the MWCNT/TiO2 coating intended for medical applications
PublikacjaMulti-wall carbon nanotube (MWCNT) coatings are gaining increasing interest because of their special properties used in many science fields. The titania coatings are known for their improvement of osteoblast adhesion, thus changing the surface architecture. Bi-layer coatings comprising 0.25 wt% of the MWCNTs and 0.30 wt% of titania (anatase structure) were synthesized in a two-stage procedure using the electrophoretic deposition...
-
Mechanical Properties and Wear Susceptibility Determined by Nanoindentation Technique of Ti13Nb13Zr Titanium Alloy after “Direct Laser Writing”
PublikacjaLaser treatment has often been applied to rebuild the surface layer of titanium and its alloys destined for long-term implants. Such treatment has always been associated with forming melted and re-solidified thin surface layers. The process parameters of such laser treatment can be different, including the patterning of a surface by so-called direct writing. In this research, pulse laser treatment was performed on the Ti13Nb13Zr...
Rok 2013
-
CDIO IN GDANSK: PEOPLE-ORIENTED STRATEGY
PublikacjaThe 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...
-
Effects of the preheating laser treatment on microstructure and corrosion resistance of Ti6Al4V bioalloy
PublikacjaThe 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...
-
Elctrochemical oxidation and corrosion resistance of the Ti13Nb13Zr alloy
PublikacjaThis 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...
Rok 2008
-
Chapter 14 : A new concept of highly porous bioactive titanium alloys with hydroxyapatite coatings
PublikacjaPrzedstawiono 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.
-
Coatings in arthroplasty [online]
PublikacjaThe 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,...
-
Corrosion of titanium biomaterials, mechanisms, effects and modelisation
PublikacjaBadania in vivo oraz in vitro wskazują na bardzo małą szybkość korozji biostopów tytanu.Najczęstsza przycyną jest korozja ogólna i lokalna oraz korozja frettingowa. Trzy możliwe mechanizmy to: rozpuszczanie warstwy tlenku tytanu, dyfuzja pierwiastków przez warstwę tlenkową oraz reakcje elektrochemiczna w środowisku korozyjnym odsłoniętego metalu. Procesy korozyjne prowadzą do obluzowania implantów i poważnych schorzeń. Standardowe...
-
Hydrogen degradation of structural steels in technical hydrocarbon liquids
PublikacjaDla stali stopowych przeprowadzono badania absorpcji wodoru, mechaniczno-korozyjne przy stałej małej prędkości odkształcania, przy stałym obciążeniu i przy obciążeniu cyklicznie-zmiennym. Środowiskiem było paliwo kotłowe, przepracowany olej mineralny oraz gliceryna. Stwierdzono, iż pochłonięty wodór nie powoduje przedwczesnego zniszczenia stali poddanych działaniu stałego obciążenia ponizej granicy plastyczności oraz, że zaabsorbowany...
Rok 2005
-
Characterization of the Co-base layers obtained by laser cladding technique.
PublikacjaBadano zawory wydechowe napawane dwoma stopami kobaltu, w tym mikrostrukturę strefy wierzchniej i strefy w pobliżu podłoża. Badano także rozkład pierwiastków w warstwie napawanej. Stwierdzono podobny skład chemiczny warstw i proszków.
-
Characterization of the Co-base layers obtained by laser cladding technique.
PublikacjaBadano zawory wylotowe pokrywane stopami kobaltu: mikrostrukturę warstw w strefie wierzchniej i przy granicy napoina - metal. Badano rozkład pierwiastków w warstwach. Zarówno mikrostruktura, jak i skład chemiczny warstw były podobne w przypadku dwóch stosowanych stopów kobaltu.
-
Influence of heat transformations on microstructure and properties of some wrought aluminium alloys.
PublikacjaOmówiono wpływ spawania na podatność do korozji naprężeniowej stopów Al-Mg i Al-Zn-Mg stwierdzając, że wzrost zawartości cynku wywołuje wzrost właściwości mechanicznych i spadek odporności na korozję naprężeniową. Wykazano, że obróbka cieplna złożona z retrogresji i powtórnego starzenia w przypadku stopów Al-Zn-Mg nie powoduje szczególnych zmian odporności na korozję naprężeniową, co pozostaje w związku z niewielką zmianą struktur...
-
Modyfikacja powierzchni stopu Ti16Al4V przez nadtapianie laserowe w niskich temperaturach = Surface modification of the Ti6A14V alloy by laser melting in low temperature
PublikacjaPrzedstawiono założenia projektu badawczego zmierzającego do modyfikacji powierzchniowej stopu Ti6Al4V i uzyskaniu lepszej odporności na zużycie ścierne, tribokorozję i zmęczenie korozyjne dzięki nadtopieniu powierzchni stopu laserem w warunkach kriogenicznych.
Rok 2007
-
Corrosion and hydrogen intake for some Cr-Mn steels in liquid hydrocarbons
PublikacjaStal 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
PublikacjaPrzedyskutowano 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.
-
Hydrogen permeation through welded joints of S690QL steels at cathodic polarisation in sea water in the presence of SRB
PublikacjaPrezentowane 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.
-
Influence of Laser Treatment on Microstructure of Surface Layer of the Ti-6Al-4V Alloy
PublikacjaPrzedstawiono 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.
Rok 2006
-
Creation and characteristics of the (Mn-N-O) surface layers on aluminium alloy
PublikacjaPrzedstawiono 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.
-
Effect of plasma nitrided layers on low-alloy steel on its hydrogen degradation
PublikacjaPrzedstawiono 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...
-
Estimation of the expected effects of different surface modifications on mechanical, chemical and biological behaviour of endoprostheses
PublikacjaPrzedstawiono koncepcję nowej endoprotezy o szczególnie wysokiej odporności na zużycie i pękanie. Koncepcja zakada wytwarzanie wieloetapową obróbkę powierzchniową kompozytu metalowo-ceramicznego.
-
Evaluation of susceptibility of high-strength steels to hydrogen delayed cracking
PublikacjaPrzedstawiono wyniki badań podatności na opóźnine pękanie wodorowe stali o wysokiej wytrzymałości w oparciu o próbę stałego obciążenia. Badano stal do pracy w podwyższonych temperaturach 26H2MF oraz stal do ulepszania cieplnego 34HNM w środowisku przepracowanego oleju silnikowego. Badano również stal 14HNMBCu i jej złącza spawane w środowisku wody morskiej przy polaryzacji katodowej.
-
Hydrogen induced degradation of structural steel exposed to the technical liquid hydrocarbons
PublikacjaBadano degradacje stali 26H2MF w mieszaninach węglowodorów. Badania były prowadzone pod stałym obciążeniem i przy małej prędkości 10-6s-1
-
Hydrogen induced degradation of structural steel exposed to the technical liquid hydrocarbons
PublikacjaSusceptibility of the differently heat treated 26H2MF steel to stress corrosion cracking has been evaluated in the constant strain rate tension tests done at the strain rate 10-6s-1 and in the constant load tests done at the 0,98 of fracture load. The boiler fuel and the aged mineral oil at 135C and 80C respectively, have been used as the aggressive environments.
-
Mechanism of hydrogen enhanced-cracking of high-strength steel welded joints
PublikacjaPrzedstawiono badania podatności stali spawalnej o wysokiej wytrzymałości S690Q i jej złączy spawanych na niszczenie wodorowe w środowisku wody morskiej przy polaryzacji katodowej. Na podstawie wyników próby rozciągania z małą prędkością odkształcania i obserwacji przełomów próbek na SEM wskazano mechanizm pękania wspomaganego wodorem badanej stali i złączy spawanych.
Rok 2024
-
Cytocompatibility, antibacterial, and corrosion properties of chitosan/polymethacrylates and chitosan/poly(4‐vinylpyridine) smart coatings, electrophoretically deposited on nanosilver‐decorated titania nanotubes
PublikacjaThe development of novel implants subjected to surface modification to achieve high osteointegration properties at simultaneous antimicrobial activity is a highly current problem. This study involved different surface treatments of titanium surface, mainly by electrochemical oxidation to produce a nanotubular oxide layer (TNTs), a subsequent electrochemical reduction of silver nitrate and decoration of a nanotubular surface with...
-
Electrophoretic deposition and characterization of composite chitosan/Eudragit E 100 or poly(4-vinylpyridine)/mesoporous bioactive glass nanoparticles coatings on pre-treated titanium for implant applications
PublikacjaTitanium implants are surface-modified to achieve bioactivity and often antibacterial properties. Such surface coatings may increase corrosion degradation and be weakly attached to the substrate. In the present research, biodegradable composite coatings, investigated so far as smart environment-sensitive, slowly releasing silver to the implant neighborhood, were produced as a combination of chitosan (CS) with Eudragit E 100 (EE100)...
Rok 2018
-
Determinants of the surface quality, density and dimensional correctness in selective laser melting of the Ti-13Zr-13Nb alloy
PublikacjaSelective laser melting is widely used for custom-designed elements. Successful manufacturing depends on laser treatment parameters and material features. This research aimed to determine the effects of laser power, scan time and hatch distance on surface quality, relative density and dimensional precision for cuboids made of the Ti-13Zr-13Nb alloy. The influence of energy density, energy flux and pre-heating was seen to be decisive...
-
Effects of solution composition and electrophoretic deposition voltage on various properties of nanohydroxyapatite coatings on the Ti13Zr13Nb alloy
PublikacjaThe purpose of the research was to establish the influence of the solution composition and the electrophoretic deposition voltage on the coating homogeneity and thickness, nanohardness, adhesion, corrosion resistance and wettability. The Ti13Zr13Nb alloy was coated by the electrophoretic technique with hydroxyapatite in a solution containing 0.1, 0.2 or 0.5 g nanoHAp in 100 mL of suspension and at voltage 15, 30 or 50 V. The scanning...
Rok 2004
-
Effect of chemical composition on corrosion and wear behaviour of the composite Ni-Fe-Al2O3 coatings.
PublikacjaPrzedstawiono wyniki badań powłoki kompozytowej otrzymanej przez osadzanie katodowe galwaniczne w roztworze zawierającym sole niklu, żelaza oraz cząstki ceramiki Al2O3 o różnej wielkości i stężeniu. Wykazano, że charakterystyka ceramiki posiada wpływ na szybkość korozji i zużycia ściernego. W szczególności, zawartość ceramiki wpływa dodatnio na odporność na zużycie ścierne, ale nieco obniża odporność na zużycie korozyjne.
-
Hydrogen degradation of 26H2MF and 34HNM steels used in ship engines.
PublikacjaPrzedstawiono wyniki badań podatności stali 26H2MF i 34HNM na niszczenie wodorowe, uzyskane po badaniach w roztworze kwasu siarkowego przy równoczesnej polaryzacji katodowej. Wykazano, że skład i obróbka cieplna stali mają wpływ na ich podatność. Efejkt ten przypisano różnej zdolności pułapkowania wodoru przez stale.
-
Hydrogen degradation of the 26H2MF alloy steel in H2SO4 and hydrocarbon environments.
PublikacjaSTAL 26H2MF ZOSTALA PODDANA RÓZNEJ OBRÓBCE CIEPLNEJ, PO KTÓREJ UZYSKAŁA ONA RÓŻNĄ MIKROSTRUKTURĘ ORAZ CHARAKTER PRZEŁOMU. WYKONANO PRÓBY POWOLNEGO ODKSZTAŁCANIA W ROZCIEŃCZONYM KWASIE SIARKOWYM, PALIWIE CIĘZKIM I PRZEPRACOWANYM OLEJU SILNIKOWYM PRZEPRACOWANYM.
-
Influence of retrogression and reaging on microstructure, mechanical properties and susceptibility to stress corrosion cracking of an Al-Zn-Mg alloy.
PublikacjaPrzedmiotem badań był stop AlZn5Mg1 poddany nawrotowi i starzeniu w różnej temperaturze i przez różny czas. Badano podatność na korozję naprężeniową przy stałej prędkości rozciągania 10-6 s-1. Obróbka cieplna, która polepsała własności, pogarszała odporność na korozję naprężeniową. Efekty te przypisano zmianiom wielkości i rozkładu wydzieleń.
-
Laser assisted forming of the surface layer of Al-Si alloy at cryogenic conditions.
PublikacjaW artykule przedstawiono wpływ powierzchniowego laserowego przetapiania w warunkach kriogenicznych na mikrostrukturę, mikrotwardość i własności korozyjne stopu AlSi13Mg1CuNi. Stwierdzono korzystny wpływ obróbki laserowej na mikrostrukturę, mikrotwardość i odporność na zużycie ścierne badanego stopu aluminium.
-
Mechanizm korozji stopu Al-Si nadtapianego laserowo w niskiej temperaturze.
PublikacjaBadano odporność na korozję elektrochemiczną stopu Al-Si metodami krzywych polaryzacji i impedancji. Ujawniono wyraźny wzrost odporności na korozję stopu nadtapianego laserowo po schłodzeniu do niskiej temperatury. Zaproponowano mechanizm korozji warstwy wierzchniej stopu.
-
Mechanizm nanokrystalizacji warstwy wierzchniej stopu Al-Si nadtapianego laserem w niskiej temperaturze.
PublikacjaPrzedstawiono mechanizm nanokrystalizacji stopu aluminium nadtapianego laserowo po schłodzeniu do niskiej temperatury w powiązaniu z obserwacjami struktury warstwy wierzchniej.
-
Mechanizm zużycia ściernego stopu Al-Si nadtapianego laserowo w niskiej temperaturze.
PublikacjaPrzedstawiono wyniki badań zużycia ściernego przy użyciu tribometru z ruchem posuwisto-zwrotnym oraz wirującej tarczy. Wykazano, że zużycie ścierne nie jest jednoznaczną funkcją parametrów nadtapiania laserowego. Wzrost mocy lasera powoduje wzrost twardości sprzyjający zwiększeniu odporności na zużycie ścierne stopu, ale zarazem także - wzrost chropowatości powierzchni sprzyjający spadkowi odporności.
Rok 2021
-
Effect of double thermal and electrochemical oxidation on titanium alloys for medical applications
PublikacjaThe research focuses on the development and characterization of innovative thin hybrid oxide coatings obtained in subsequent processes of thermal (TO) and electrochemical (EO) oxidation. Four different surface modifications were investigated and the microstructure was determined, the mechanical, chemical and biological properties of the Ti-13Nb-13Zr alloy were assessed using scanning electron microscopy, X-ray dispersion analysis,...
-
Effects of Surface Pretreatment of Titanium Substrates on Properties of Electrophoretically Deposited Biopolymer Chitosan/Eudragit E 100 Coatings
PublikacjaThe preparation of the metal surface before coating application is fundamental in determining the properties of the coatings, particularly the roughness, adhesion, and corrosion resistance. In this work, chitosan/Eudragit E 100 (chit/EE100) were fabricated by electrophoretic deposition (EPD) and both their microstructure and properties were investigated. The present research is aimed at characterizing the effects of the surface...
-
Electrophoretic Deposition of Chitosan/Eudragit E 100/AgNPs Coatings for Controlled Release of Antibacterial Substance
PublikacjaThe development of bacterial infection of the tissues surrounding an implant is one of the leading causes of implant surgery failure. In order to prevent the deposition of bacteria on the implant surface and the formation of biofilm, coatings that exhibit antibacterial properties are manufactured. However, the problem is the controlled release of the therapeutic substance from the coating over the extended life of the implant [1],...
-
Electrophoretically Deposited Chitosan/Eudragit E 100/AgNPs Composite Coatings on Titanium Substrate as a Silver Release System
PublikacjaDue to the possibility of bacterial infections occurring around peri-implant tissues, it is necessary to provide implant coatings that release antibacterial substances. The scientific goal of this paper was to produce by electrophoretic deposition (EPD) a smart, chitosan/Eudragit E 100/silver nanoparticles (chit/EE100/AgNPs) composite coating on the surface of titanium grade 2 using different deposition parameters, such as the...
-
Mechanical Behavior of Bi-Layer and Dispersion Coatings Composed of Several Nanostructures on Ti Substrate
PublikacjaThree coatings suitable for biomedical applications, including the dispersion coating composed of multi-wall carbon nanotubes (MWCNTs), MWCNTs/TiO2 bi-layer coating, and MWCNTs-Cu dispersion coating, were fabricated by electrophoretic deposition (EPD) on Ti Grade II substrate. Optical microscopy, scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, and nanoindentation were applied to study topography, chemical, and...
-
Mechanical Behavior of Bi-Layer and Dispersion Coatings Composed of Several Nanostructures on Ti13Nb13Zr Alloy
PublikacjaTitanium implants are commonly used because of several advantages, but their surface modification is necessary to enhance bioactivity. Recently, their surface coatings were developed to induce local antibacterial properties. The aim of this research was to investigate and compare me-chanical properties of three coatings: multi-wall carbon nanotubes (MWCNTs), bi-layer composed of an inner MWCNTs layer and an outer TiO2 layer, and...
-
Mechanical Properties and Residual Stress Measurements of Grade IV Titanium and Ti-6Al-4V and Ti-13Nb-13Zr Titanium Alloys after Laser Treatment
PublikacjaNowadays, surface engineering focuses on research into materials for medical applications. Titanium and its alloys are prominent, especially Ti-6Al-4V and Ti-13Nb-13Zr. Samples made of pure grade IV titanium and the titanium alloys Ti-6Al-4V and Ti-13Nb-13Zr were modified via laser treatment with laser beam frequency f = 25 Hz and laser beam power P = 1000 W during a laser pulse with duration t = 1 ms. Subsequently, to analyze...
Rok 2016
-
EFFECT OF SURFACE STATE AND STRESS ON AN OXIDATION OF THE ZIRCALOY-2 ALLOY
PublikacjaZr 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...
-
Electrochemically assisted deposition of hydroxyapatite on Ti6Al4V substrates covered by CVD diamond films — Coating characterization and first cell biological results
PublikacjaAlthough titaniumand its alloys are widely used as implant material for orthopedic and dental applications they show only limited corrosion stability and osseointegration in different cases. The aim of the presented research was to develop and characterize a novel surface modification system from a thin diamond base layer and a hydroxyapatite (HAp) top coating deposited on the alloy Ti6Al4V widely used for implants in contact with bone....
Rok 2020
-
Effects of Micro-Arc Oxidation Process Parameters on Characteristics of Calcium-Phosphate Containing Oxide Layers on the Selective Laser Melted Ti13Zr13Nb Alloy
PublikacjaTitania-based films on selective laser melted Ti13Zr13Nb have been formed by micro-arc oxidation (MAO) at different process parameters (voltage, current, processing time) in order to evaluate the impact of MAO process parameters in calcium and phosphate (Ca + P) containing electrolyte on surface characteristic, early-stage bioactivity, nanomechanical properties, and adhesion between the oxide coatings and substrate. The surface...
-
Effects of the Origin and Deacetylation Degree of Chitosan on Properties of Its Coatings on Titanium
PublikacjaThe properties of chitosan coatings on titanium surfaces may be influenced by a variety of factors, including their chemical characteristics and the deposition method. The aim of this research was to determine the influence of a chitosan’s origin (a type of shrimp) and deacetylation degree (DD), when deposited on a very smooth titanium surface, on adhesion and biological behavior. The tests were performed using chitosan of a degree...
-
Electrodeposited Biocoatings, Their Properties and Fabrication Technologies: A Review
PublikacjaCoatings deposited under an electric field are applied for the surface modification of biomaterials. This review is aimed to characterize the state-of-art in this area with an emphasis on the advantages and disadvantages of used methods, process determinants, and properties of coatings. Over 170 articles, published mainly during the last ten years, were chosen, and reviewed as the most representative. The most recent developments...
-
Electrophoretic Deposition and Characteristics of Chitosan–Nanosilver Composite Coatings on a Nanotubular TiO2 Layer
PublikacjaThe surface treatment of titanium implants has been applied mainly to increase surface bioactivity and, more recently, to introduce antibacterial properties. To this end, composite coatings have been investigated, particularly those based on hydroxyapatite. The present research was aimed at the development of another coating type, chitosan–nanosilver, deposited on a Ti13Zr13Nb alloy. The research comprised characterization of the...
-
Electrophoretic Deposition and Characterization of Chitosan/Eudragit E 100 Coatings on Titanium Substrate
PublikacjaCurrently, a significant problem is the production of coatings for titanium implants, which will be characterized by mechanical properties comparable to those of a human bone, high corrosion resistance, and low degradation rate in the body fluids. This paper aims to describe the properties of novel chitosan/Eudragit E 100 (chit/EE100) coatings deposited on titanium grade 2 substrate by the electrophoretic technique (EPD). The deposition...
-
Hydrogen Embrittlement and Oxide Layer E ect in the Cathodically Charged Zircaloy-2
PublikacjaThe present paper is aimed at determining the less investigated effects of hydrogen uptake on the microstructure and the mechanical behavior of the oxidized Zircaloy-2 alloy. The specimens were oxidized and charged with hydrogen. The different oxidation temperatures and cathodic current densities were applied. The scanning electron microscopy, X-ray electron diffraction spectroscopy, hydrogen absorption assessment, tensile, and...
-
Influence of several biodegradable components added to pure and nanosilver-doped PMMA bone cements on its biological and mechanical properties
PublikacjaAcrylic bone cements (BC) are wildly used in medicine. Despite favorable mechanical properties, processability and inject capability, BC lack bioactivity. To overcome this, we investigated the effects of selected biodegradable additives to create a partially-degradable BC and also we evaluated its combination with nanosilver (AgNp). We hypothesized that using above strategies it would be possible to obtain bioactive BC. The Cemex...
-
Influence of Two-Stage Anodization on Properties of the Oxide Coatings on the Ti–13Nb–13Zr Alloy
PublikacjaThe increasing demand for titanium and its alloys used for implants results in need of such innovative surface treatment that may jointly increase corrosion resistance and biocompatibility, and demonstrate antibacterial protection at no cytotoxicity. The purpose of this research was to characterize the effect of two-stage anodization, performed for 30 min in phosphoric acid, at the presence of hydrofluoric acid in the second stage....
Rok 2014
-
Environmental degradation of Ti alloys in artificial saliva and a role of fluorides
PublikacjaThe 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...
-
Evaluation of Wear Resistance of Ti alloys used for elements friction of knee endoprosthesis
PublikacjaThe paper presents research results of resistance to abrasive wear of titanium alloys: Ti6Al4V (commonly used) and Til3Nb13Zr (alloy of new generation) in association with polyethylene (UHMW-PE) predisposed for elements on pair of the knee endoprosthesis. The results were analysed from the point of possibility of an use of new generation titanium alloys as components of such implants. The tests of resistance to abrasive wear of...
-
Morphology and properties of nanotubular oxide layer on the Ti13Zr13Nb alloy
PublikacjaThe 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...
Rok 2011
-
Hydrogen-enhanced degradation and oxide effects in zirconium alloys for nuclear applications
PublikacjaThe zirconium alloys used in nuclear industry include mainly ZreSn and ZreNb alloys ofdifferent chemical composition, microstructure and susceptibility to both hydrogendegradation and oxidation. The hypothetic nuclear accidents can create a real danger tothe Zr alloys and stability of parts made of these alloys, and especially such as loss ofcoolant accident (LOCA) and reactivity initiated accidents (RIA). The hydrogen degradationcan...
Rok 2002
-
Hydrogen-enhanced stress corrosion cracking in low alloy steels in seawater
PublikacjaBadano podatność stali niskostopowych w wodzie morskiej w warunkach polaryzacji katodowej. Stwierdzono spadek czasu do zniszczenia, energii zniszczenia i przewężenia ze wzrostem potencjału katodowego. Wykazano znaczącą korelację między stopniem degradacji wodorowej a stężeniem wodoru dyfuzyjnego.
-
Influence of retrogression and reaging (RRA) heat treatment on microstructure, mechanical and chemical behaviour of an Al-Zn-Mg alloy
PublikacjaBadano metodą stałego wolnego rozciągania w wodzie morskiej wpływ czasu i temperatury nawrotu oraz powtórnego starzenia na czas do zniszczenia, energię zniszczenia, przewężenie i odkształcenie. Stwierdzono ogólnie niewielki wpływ, przy czym wzrostowi odporności na korozję naprężeniową towarzyszył spadek właściwości mechanicznych. Obserwowane zmiany właściwości przypisano zmianom struktury dyslokacyjnej i mikrostruktury.
-
Korozja i wnikanie wodoru do stali 26H2MF
PublikacjaPrzedstawiono wyniki badań korozyjnych wykonanych technikami potencjodynamiczną oraz impedancyjną w roztworach kwasu siarkowego o różnym stężeniu i w paliwie ciężkim dla stali stopowej. Stwierdzono, że mechanizm korozji i jej szybkość zależą wyraźnie od środowiska. Wykazano, że ilość wnikającego wodoru jest wystarczająca do uzyskania stężenia niezbędnego do przebiegu procesu pękania wodorowego.
-
Korozja naprężeniowa stopów aluminium i ich złączy spawanych
PublikacjaPrzedstawiono rezultaty badań odporności na korozję naprężeniową stopów aluminium i ich złączy spawanych: AlMg4,5Mn, AlZn5Mg1, AlZn5Mg2CrZr, i stopu Al-Mg ALUSTAR. Ocenę podatności na korozję naprężeniową przeprowadzono dwiema metodami: przy stałej szybkości odkształcania w powietrzu i sztucznej wodzie morskiej oraz przy stałym obciążeniu w powietrzu i 3,5% NaCl. Parametrami mierzonymi były: wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie,...
Rok 2015
-
Influence of Staphylloccoccus bacteria adhesion on the degradation of the Ti6Al4V alloy
PublikacjaThe paper deals with bacteria adhesion and the degradation of the Ti6Al4V alloy
Rok 2009
-
Modyfikacja struktury i właściwości warstwy wierzchniej stopu tytanu Ti-6Al-4V otrzymywanej metod,a nadtapiania laserowego w warunkach ultraszybkiej krystalizacji
PublikacjaPokazano 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.
wyświetlono 3646 razy