อิทธิพลของความเป็นกรด-ด่างต่อลักษณะเฉพาะบนพื้นผิวคอมเมอร์เชียลลีย์เพียวไททาเนียมที่เตรียมโดยวิธีแอโนไดเซชัน

Abstract

เปรียบเทียบสภาพและโครงสร้างผลึกของชั้นออกไซด์บนโลหะไททาเนียม ที่ไม่ผ่านและผ่านการปรับสภาพพื้นผิวด้วยวิธีแอโนไดเซชัน เมื่อใช้ชนิดของสารละลายที่มีความเป็นกรด-ด่างต่างกัน โดยศึกษาสภาพพื้นผิวของโลหะคอมเมอร์เชียลลีย์เพียวไททาเนียมเกรด 2 ทั้งกลุ่มที่ไม่ผ่านและผ่านการปรับสภาพพื้นผิวด้วยกระบวนการแอโนไดเซชันที่ความต่างศักย์ 20 โวลต์ เป็นเวลา 15 นาที ในสารละลายที่มีความเป็นกรด-ด่างต่างกัน 3 ชนิด คือกรดฟอสฟอริก โซเดียมฟลูออไรด์ และโซเดียมไฮดรอกไซด์ เป็นตัวแทนสภาวะกรด กลาง และด่างตามลำดับ หลังจากนั้นวัดความขรุขระพื้นผิวด้วยโปรไฟโลมิเตอร์ วัดค่ามุมสัมผัสด้วยคอนแทกแองเกิลมิเตอร์ วิเคราะห์รูปแบบโครงสร้างผลึกชั้นออกไซด์ด้วยเอกซเรย์ดิฟแฟรกชัน และวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด นำข้อมูลความขรุขระพื้นผิวและค่ามุมสัมผัสมาหาความแตกต่างทางสถิติ ด้วยการวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียว โดยเปรียบเทียบเชิงซ้อนแบบแทมเฮนสำหรับค่าความขรุขระพื้นผิว และแบบบอนเฟอร์โรเนสำหรับค่ามุมสัมผัส ผลการศึกษาพบว่า กลุ่มที่ผ่านกระบวนการแอโนไดเซชันในสารละลายโซเดียมฟลูออไรด์จะให้ความขรุขระพื้นผิว (Ra, 0.078 +- 0.014 ไมโครเมตร) และค่ามุมสัมผัส (16.75 +- 3.24 องศา) น้อยกว่ากรดฟอสฟอริก โซเดียมไฮดรอกไซด์ และกลุ่มที่ไม่ผ่านกระบวนการแอโนไดเซชัน อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p < 0.05) ผลการศึกษานี้ชี้ให้เห็นว่า โลหะไททาเนียมที่ผ่านกระบวนการแอโนไดเซชันในสารละลายโซเดียมฟลูออไรด์ ให้คุณสมบัติความขรุขระพื้นผิวน้อยที่สุดแต่ให้ค่าความเข้ากันได้กับของเหลวสูงสุด เมื่อเปรียบเทียบกับโลหะไททาเนียมที่ผ่านกระบวนการแอโนไดเซชันในสารละลายกรดฟอสฟอริก โซเดียมไฮดรอกไซด์ และกลุ่มที่ไม่ผ่านกระบวนการแอโนไดเซชัน