بررسی مکانیزم تشکیل پوشش سرامیکی کامپوزیتی TiB/TiB2 روی تیتانیوم خالص تجاری و توانایی استخوان سازی آن

تیتانیوم و آلیاژهای آن به دلیل مقاومت به خوردگی و خواص مکانیکی بالا در ساخت کاشتنی های تحت بار استفاده می شوند. با این وجود از لحاظ رفتارهای سطحی و تریبولوژی دچار ضعف هستند. در این پژوهش مکانیزم ایجاد پوشش محافظ کامپوزیتی TiB/TiB2 روی تیتانیوم خالص تجاری به روش نفوذی پک سمانتاسیون و توانایی استخوان سازی آن در آزمون های in-vitro مطالعه شده اند. فرایند بوردهی در دماهای  مختلف (C 800 و C 1000) به مدت 60 دقیقه انجام شد. بررسی تصاویر SEM از سطح مقطع نمونه ها و مطالعه مدل های نفوذی نشان داد که در یک زمان مشخص با افزایش دما گرادیان غلظتی از اتم های بور در سطح تیتانیوم ایجاد می شود که منجر به تشکیل ترکیب های TiB2، Ti3B4 و TiB از سطح به عمق نمونه می شود. نتایج فاز شناسی به کمک فن XRD مکانیزم را تایید کرد. همچنین نتایج نشان داد که بوردهی در دمای C 800 منجر به تشکیل پوشش تک فاز TiB و بوردهی در دمای C 1000 منجر به تشکیل پوشش کامپوزیت TiB/TiB2 می شود. نتایج آزمون in-vitro توانایی استخوان سازی طی دو هفته غوطه وری در محلول شبیه ساز بدن (SBF) برای نمونه های بدون و با پوشش نشان داد که پوشش کامپوزیت TiB/TiB2 قادر است سطح تیتانیوم خالص تجاری را از یک بیوماده خنثی به یک بیوماده زیست فعال با قابلیت استخوان سازی تبدیل نماید. تصویر SEM از سطح پوشش کامپوزیت TiB/TiB2 پس از دو هفته غوطه وری تشکیل رسوبات آپاتیت استخوانی با ساختار متخلخل و مشابه بافت استخوان اسفنجی را نشان داد.