Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/22073
Title: การเตรียมและการหาลักษณะสมบัติของฟิล์มแอโนดิกออกไซด์บนโลหะผสมไทเทเนียมที่ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าต่ำ
Other Titles: Preparation and characterization of anodic oxide film on titanium alloy at low current density
Authors: สุทธิมา ศรีประเสริฐสุข
Advisors: ดุจฤทัย พงษ์เก่า คะชิมา
สุพัตรา จินาวัฒน์
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
Advisor's Email: Dujreutai.P@Chula.ac.th
ไม่มีข้อมูล
Subjects: ไทเทเนียม
คลองรากฟัน
แคลเซียมฟอสเฟต
ฟิล์มไทเทเนียมไดออกไซด์
Issue Date: 2554
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: งานวิจัยนี้ได้ทำการเตรียมฟิล์มแอโนดิกออกไซด์บนโลหะผสมไทเทเนียม (Ti-6Al-4V) โดยวิธีแอโนไดซ์ ที่มีการป้อนค่าความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าต่ำ ตั้งแต่ 0.25-2 mA/cm² ใช้ระยะเวลาการเกิดปฏิกิริยา 30 นาทีและใช้สารละลายโมโนแคลเซียมฟอสเฟตโมโนไฮเดรต (MCPM) เป็นสารละลายอิเล็กโทรไลต์ โดยจะศึกษาปัจจัยต่างๆที่มีผลต่อฟิล์มแอโนดิกออกไซด์ที่ได้จากกระบวนการแอโนไดซ์ ซึ่งภายหลังจากทำการปรับปรุงพื้นผิวแล้วทำการศึกษาลักษณะสมบัติต่างๆ พบว่า สมบัติความชอบน้ำ ความขรุขระบนพื้นผิว และการยึดติดของฟิล์มนั้น จะดีขึ้นเมื่อทำการเพิ่มปัจจัยทางด้าน ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้า ความเข้มข้นของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ รวมถึงอุณหภูมิของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่ใช้ โดยฟิล์มแอโนดิกออกไซด์ที่เกิดขึ้นที่ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้า 2 mA/cm² เมื่อใช้สารละลาย MCPM ที่ความเข้มข้น 1 โมลาร์นั้นให้ค่ามุมสัมผัสกับน้ำน้อยที่สุด และที่ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้า 0.25 mA/cm² เมื่อใช้สารละลาย MCPM ที่ความเข้มข้น 0.5 โมลาร์นั้นให้ค่ามุมสัมผัสกับน้ำมากที่สุด เมื่อนำไปวิเคราะห์หาองค์ประกอบของฟิล์มที่เกิดขึ้น พบว่าเกิดเฟสของ Ti₂O₃ เป็นเฟสหลัก อีกทั้งยังมี TiOH เกิดขึ้นร่วมด้วย จากผลการทดสอบความเข้ากันได้กับเซลล์ พบว่าเซลล์ Cementoblast นั้นสามารถแผ่ขยายตัวได้บนชิ้นงานที่มีฟิล์มแอโนดิกออกไซด์ปกคลุมผิว ซึ่งแสดงความเข้ากันได้ทางชีวภาพของฟิล์มที่เตรียมได้ และเมื่อทำการเคลือบอนุภาคเงินลงบนฟิล์มแอโนดิกออกไซด์โดยวิธีจุ่มเคลือบ จากนั้นนำไปทดสอบการต้านแบคทีเรียโดยวิธี Spread plate พบว่าชิ้นงานแสดงประสิทธิภาพในการต้านแบคทีเรีย E. coli ได้เป็นอย่างดี จากผลการทดลองทั้งหมดนี้พบว่า โลหะผสมไทเทเนียมนั้นสามารถแสดงทั้งสมบัติความเข้ากันได้กับเซลล์และต้านแบคทีเรียได้ในขณะเดียวกัน ทั้งนี้เพื่อการนำไปใช้งานในด้านทันตกรรมและศัลยกรรมกระดูก
Other Abstract: Anodic oxide film on titanium alloy (Ti-6Al-4V) substrate was prepared by anodization. The reaction was done by applying low current densities from 0.25 to 2 mA/cm² for 30 minutes and using monocalciumphosphate monohydrate (MCPM) solution as an electrolyte. Many parameters which effected on the anodic oxide film were studied and characterized. The results showed that the properties of the anodic oxide film would be better when the parameters was controlled. An Increase in the current density and the concentration of MCPM electrolyte could promote hydrophilicity, surface roughness and adhesion to substrate of the film. It was found that temperature of the electrolyte also effected to the properties of the film. After anodization, the anodic oxide film formed at 2 mA/cm² in 1M MCPM showed the lowest water contact angle and the film formed at 0.25 mA/cm² in 0.5M MCPM showed the highest water contact angle. XPS analysis confirmed that the obtained film was a mixed phase of titanium oxide with the major phase of Ti₂O₃ coexisted with TiOH. The SEM micrographs also revealed the biocompatibility from the growth of the cementoblast cell on anodized surface. Furthermore, the film exhibited 100% reduction of E.coli which was confirmed by spread plate method. It was indicated that anodization using MCPM as an electrolyte at low current densities could modify the surface of Ti-6Al-4V which would enhance biocompatibility and antibacterial property of Ti-6Al-4V.
Description: วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2554
Degree Name: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: เทคโนโลยีเซรามิก
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/22073
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2011.687
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2011.687
Type: Thesis
Appears in Collections:Sci - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Sutthima_Sr.pdf6.58 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.