Title of article :
Surface Activation of Ni-Ti Alloy Using Electrochemical Process for Biomimetic Deposition of Hydroxyapatite Coating
Author/Authors :
Yousefpour, M Department of Materials and Metallurgical Engineering - Semnan University, Semnan, Iran , Vali, I Department of Materials and Metallurgical Engineering - Semnan University, Semnan, Iran , Saebnoori, E Department of Materials Science and Engineering - Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
Abstract :
Electrochemical depositions of calcium phosphide layer on Ni-Ti alloy in concentrated simulated body
flood (SBF×5) were carried out by cathodic electrodeposition. This layer was deposited on Ni-Ti alloy
substrate under 10mA/cm2 current density for 2 hours at room temperature. Then, in order to
investigate the bioactivity of the pre-calcified samples, they were put in SBF for 1 and 3 days at room
temperature. The microstructure, chemical composition, and bioactivity of the coatings were evaluated
using scanning electron microscopy(SEM), energy dispersive spectroscopy(EDS), X-ray
diffraction(XRD) and Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR) techniques. Results showed that
the activation of the surface of the Ni-Ti alloy by electrochemical process can significantly enhance the
biomimetic deposition during time. On the other hand, by increasing immersion time of pre-calcified
samples in SBF from 1 to 3 days, the biomimetic coating uniformly covered the surface of the sample.
The ratio of the Ca/P for the pre-calcified sample after immersion in SBF for 3 days was about 1.5
which is very close to the Ca/P ratio of stoichiometric hydroxyapatite.
Farsi abstract :
تشكيل لايه فسفات كلسيم بر روي آلياژ نايتانول از محلول غليظ شبيه سازي شده بدن توسط فرآيند رسوب الكتريكي بصورت كاتدي انچام شد. اين لايه بر روي آلياژ نايتانول با اعمال چگالي جريان برابر با 10 امپر بر سانتي متر مربع در دماي اتاق و در مدت زمان 2 ساعت ايجاد شد. سپس، براي بررسي زيست فعال شدن سطح نمونه هايي لايه دار، اين نمونه ها به مدت زمان 1 و 3 روز در دماي اتاق در داخل محلول شبيه سازي شده بدن قرار داده شدند. براي مشخصه يابي ريزساختار، تركيب شيميايي، ريخت شناسي و زيست فعالي نمونه هايي لايه دار به ترتيب از ميكروسكوپ الكتروني، طيف سنجي تفكيك انرژي، پراش سنجي پرتوهايي ايكس و طيف سنجي پرتوهايي فراسرخ استفاده گرديد. نتايج حاصل نشان داد كه زيست فعال شدن سطح آلياژ نايتانول توسط فرآيند الكتروشيميايي بطور قابل ملاحظه در حين رسوب لايه بايوميميتيك افزايش يافت. به عبارت ديگر، با افزايش زمان قرارگيري نمونه هايي لايه دار در داخل محلول شبيه سازي شده بدن از 1 روز به 3 روز، لايه بايوميمتيك بر روي سطح نمونه ها بطور يكنواخت ايجاد مي شود و نسبت كلسيم به فسفر در لايه تشكيل شده از محلول شبيه سازي شده بدن در مدت زمان سه روز به سمت نسبت استوكيومتريك لايه شبه آپاتيت ميل نموده و به مقدار 1/5 نزديك مي شود.
Keywords :
NiTi alloy , Electrodeposition , Bioactivity , Biomimetic coating , Hydroxyapatite
Journal title :
Astroparticle Physics