ВЛИЯНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ НА ТРИБОКОРРОЗИОННЫЕ СВОЙСТВА КАЛЬЦИЙ-ФОСФАТНЫХ ПОКРЫТИЙ ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ МИКРОДУГОВОГО ОКСИДИРОВАНИЯ

Исследование посвящено детальному анализу воздействия уровня напряжения, применяемого в процессе микродугового оксидирования, на трибокоррозионные свойства кальцийфосфатных покрытий, формируемых на титановых подложках. В работе рассматриваются различные значения напряжения (100 В, 200 В, 300 В), которые использовались для создания покрытий с уникальными морфологическими, структурными и физико-химическими характеристиками. Эти особенности, в свою очередь, оказывают значительное влияние на механические свойства покрытий, их износостойкость и коррозионную стойкость. Методология исследования включает профилометрию для детального анализа поверхностной текстуры, измерение микротвердости для оценки механических характеристик, трибологические испытания с целью изучения устойчивости к износу, а также потенциодинамические исследования в физиологическом растворе, позволяющие оценить уровень коррозионной стойкости покрытий. Полученные результаты дадут возможность глубже понять механизмы влияния параметров микродугового оксидирования на процесс формирования кальций-фосфатных покрытий и их эксплуатационные характеристики. Это, в свою очередь, будет полезно для разработки новых материалов с улучшенными функциональными свойствами, которые могут найти широкое применение в биомедицинской сфере, включая производство имплантатов, а также в промышленности, где требуется высокая коррозионная стойкость покрытий.

1. Plasma formation mechanism of microarc oxidation / Т. Mi et al // Electrochimica Acta. – 2014. – Vol. 123. – P. 369-377.

2. Review of the biocompatibility of micro-arc oxidation coated titanium alloys / Y. Wang et al // Materials & Design. – 2015. – Vol. 85. – P. 640-652.

3. Model concepts on the mechanism of microarc oxidation of metal materials and the control over this process / A.G. Rakoch et al // Protection of Metals. – 2006. – Vol. 42. – P. 158-169.

4. Effect of microplasma modes and electrolyte composition on micro-arc oxidation coatings on titanium for medical applications / O.P. Terleeva et al // Surface and Coatings Technology. – 2010. – Vol. 205, № 6. – P. 1723-1729.

5. Corrosion behavior and biological activity of micro arc oxidation coatings with berberine on a pure magnesium surface / L. Mu et al // Coatings. – 2020. – Vol. 10, № 9. – P. 837.

6. The effect of TiO2 coating on biological NiTi alloys after micro-arc oxidation treatment for corrosion resistance / Е.Е. Sukuroglu et al // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine. – 2017. – Vol. 231, № 8. – P. 699-704.

7. Tribo-corrosion mechanisms of CoCrMo alloy coatings for artificial hip joints: Influence of carbide microstructure and third body phases / R. Pourzal et al // Acta Biomaterialia. – 2015. – Vol. 11. – P. 471-484.

8. Tribocorrosion behavior of biomedical titanium in artificial saliva: Influence of applied potential / J. Zhang et al // Tribology International. – 2020. – Vol. 139. – P. 106168.

9. In vitro tribocorrosion behavior of titanium alloys for biomedical applications: Influence of applied load and reciprocating sliding motion / А. Ibrahim et al // Tribology International. – 2020. – Vol. 147. – P. 106264.

10. Kumar A. Surface modification of Ti6Al4V alloy via advanced coatings: mechanical, tribological, corrosion, wetting, and biocompatibility studies / A. Kumar, G. Singh // Journal of Alloys and Compounds. – 2024. – Р. 174418.

11. Tribo-Corrosion Behavior of Implants / М. Murugan et al // Tribo-Behaviors of Biomaterials and their Applications. – CRC Press. – 2024. – Р. 71-93.

12. Wood R.J.K. Coatings and surface modification of alloys for tribo-corrosion applications / R.J.K. Wood, P. Lu // Coatings. – 2024. – Т. 14, № 1. – Р. 99.

13. Effect of microarc oxidation voltage on the tribological properties of Ti6Al4V alloy / X. Li, et al // Tribology International. – 2019. – Vol. 139. – P. 105934.

14. The growth and characterisation of oxide coatings on titanium by micro-arc techniques / G. Skeldon et al // Surface and Coatings Technology. – 1999. – Vol. 116-119. – P. 1023-1030.

15. Effect of aluminum by magnetron sputtering on the micro-arc oxide film layer of titanium alloy / С. Wang et al // Journal of Materials Engineering and Performance. – 2024. – Р. 1-9.

16. Особенности микродугового оксидирования титана в электролите на основе гидроксида натрия / К.О. Галкин и др. // Вестник Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова. – 2015. – № 3. – С. 51-54.

17. Чернов А.А. Исследование структуры и механических свойств покрытий, полученных методом микродугового оксидирования титана / А.А. Чернов, А.А. Шибанов // Вестник Челябинского государственного университета. – 2012. – № 24(268). – С. 99-102.

18. Морфология и физико-химические свойства покрытий, полученных методом микродугового оксидирования титана в различных электролитах / В.А. Лавров и др. // Материалы конференции «Физика и техника высоких давлений». – 2017. – С. 168-169.

19. Исследование структуры и механических свойств покрытий, полученных методом микродугового оксидирования титана в электролите на основе гидроксида натрия / В.В. Барашков и др. // Материалы Международной научной конференции «Современные технологии в материаловедении, машиностроении и транспорте». – 2013. – С. 220-222.

20. Chemical incorporation of SiO2 into TiO2 layer by green plasma enhancer and quencher agents for synchronized improvements in the protective and bioactive properties / М. Kaseem et al // Nano Materials Science. – 2024. – Т. 6, № 5. – Р. 596-610.