Page 296 - Докторська дисертація_Ткачук

296

адсорбція кисню та його дифузія від поверхні вглиб титану. Така зміна

кисневих вакансій могла викликати випадкове утворення та переміщення

дірок до поверхні та їх взаємодію зі зв’язками Ti–O, тим самим впливаючи на

4+
3+
їх розрив і зміну ступеня окиснення титану від Ti до Ti . Відповідно, вакансії
кисню замінюють іони у приповерхневому шарі, утворюючи дірки між

ненасиченими іонами титану, при цьому спотворюючи їх координаційну

поверхню. Через сусідні кисневі вакансії іони титану утворюють додаткові

-
зв’язки з навколишніми іонами OH . Через це кисневі вакансії діють як центри
-
для адсорбції молекул води, тим самим утворюючи хемосорбовані OH групи,
що призводить до водневого зв`язку між OH та H2O та, крім того, до
-
збільшення сил Ван-дер-Ваальса.

Можна припустити, що збільшення змочування при комбінованому

обробленні титанового сплаву відбувається через адсорбцію кисню у вже без

того дефектну структуру титанового сплаву, утворену після ПЕО зі схожою

тенденцією дифузії.

Крім того, значну різницю у змочуванні можна пояснити зміною

шорсткості поверхні. З рис. 7.12 видно, що поверхня титану після

азотування+ПЕО є значно розвинутішою та шорсткішою. Передбачається, що

повітря може бути захопленим у нано-, мікропорах і водою, збільшуючи цим

гідрофобність, що узгоджується з моделлю Кессьє-Бакстера, що описує

змочуваність шорсткої поверхні.

На рис. 7.14 показано кінетику стаціонарного потенціалу (а) та

поляризаційні криві (б) у розчині Рінгера для титанового сплаву ВТ6 з

гідроксиапатитними покриттями, сформованими після ПЕО та

азотування+ПЕО.

Зміну потенціалу в часі для гідроксиапатитного покриття, сформованого

після ПЕО на необробленому титановому сплаві ВТ6, зображено на

рис. 7.14 a, крива 1. Від початку експозиції спостерігається ріст потенціалу від

-0,17 до -0,08 В. Після 2000 с до кінця експозиції потенціал стабілізується і

становить -0,089 В.