Structure of TCP layer deposited on surface of NiTi shape memory alloy

The number of NiTi shape memory alloy application in medicine grows from year to year. However, relatively high contents of nickel cause concern for their migration to a human body. Especially, it appears, when they are going to be applied for long-term implants. In order to increase biocompatibility and corrosion resistance, surface of NiTi alloy is modified with deposition of protective layer. The layer can play also additional function for example: osteointegration. However, to stiff and/or thick protective layer as well as high temperature of their deposition can limit or completely block shape memory effect. In presented work, the ß-TCP was electrophoretically deposited on surface of the NiTi alloy. The protective layer was deposited with use of voltage from range of 20÷45 V and deposition time varied from 15 s to 30 s. Homogeneous layer formed from ß-TCP phase was produced with voltage of 30 V and time 30 s. Applied deposition procedure allowed avoid of the B2 parent phase decomposition to equilibrium phases.

---

Liczba praktycznych zastosowań stopów NiTi wykazujących efekt pamięci kształtu w medycynie wzrasta z roku na rok. Jednakże zastosowanie tych stopów na długoterminowe implanty jest ograniczone obawami przed uwalnianiem się jonów niklu do organizmu człowieka. W celu zwiększenia biokompatybilności oraz odpomości korozyjnej powierzchnię stopów NiTi modyfikuje się przez nanoszenie warstw ochronnych, które mogą również pełnić dodatkowe funkcje, np. polepszać osteointegrację. Jednakże zbyt sztywne i/lub zbyt grube powłoki ochronne oraz zbyt wysoka temperatura ich nanoszenia mogą ograniczyć lub nawet całkowicie zablokować efekt pamięci kształtu. W pracy zastosowano trójfosforan wapnia nanoszony elektroforetycznie na powierzchnię stopu NiTi. Warstwę ochronną nanoszono w temperaturze pokojowej, stosując napięcie z zakresu 20÷45 V oraz czas nanoszenia od 15 do 30 s. Homogeniczną warstwę złożoną z cząstek ß-TCP na powierzchni NiTi uzyskano przy napięciu 30 V oraz czasie 30 s. Warunki elektroforetycznego nanoszenia warstwy nie spowodowały rozpadu fazy macierzystej stopu NiTi na fazy równowagowe.