สมบัติความชอบน้ำของฟิล์มแอโนไดซ์บนโลหะผสมไทเทเนียมที่กระตุ้นด้วยยูวี

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาสมบัติความชอบน้ำของฟิล์มแอโนไดซ์บนโลหะผสมไทเทเนียม (Ti-6Al-4V) ที่กระตุ้นด้วยยูวี โดยเตรียมฟิล์มแอโนไดซ์ขึ้นจากวิธีกาล์วาโนสแตติกและโพเทน ชิโอสแตติกที่ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าต่ำและความต่างศักย์ไฟฟ้าต่ำ ในสารละลายอิเล็ก โทรไลต์ 2 ชนิดที่ต่างกันคือ กรดฟอสฟอริกและโซเดียมไฮดรอกไซด์ความเข้มข้น 1 โมลาร์ หลังการปรับปรุงผิวโลหะผสมไทเทเนียมแล้ว พบว่าค่ามุมสัมผัสกับน้ำของฟิล์มแอโนไดซ์ ลดลงอย่างมีนัยสำคัญและลักษณะพื้นผิวมีความขรุขระมากขึ้น โดยฟิล์มแอโนไดซ์ที่เกิดขึ้น บนโลหะผสมไทเทเนียมเมื่อใช้กรดฟอสฟอริกเป็นสารละลายอิเล็กโทรไลต์ ที่ค่าความ หนาแน่นกระแสไฟฟ้า 1 แอมแปร์ต่อตารางเซนติเมตร เกิดเฟสของ Ti₂O₃ ร่วมอยู่กับ TiO₂ และ TiO และค่ามุมสัมผัสกับน้ำลดลงอย่างมีนัยสำคัญ (p = 0.006) หลังผ่านการกระตุ้นด้วย ยูวีนาน 2 ชั่วโมง โดยเฟสองค์ประกอบและลักษณะพื้นผิวของฟิล์มแอโนไดซ์ไม่เกิดการ เปลี่ยนแปลง แต่ในกรณีของฟิล์มแอโนไดซ์ที่เตรียมจากสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่ค่า ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้า 1.75 แอมแปร์ต่อตารางเซนติเมตร ไม่พบเฟสของ TiO ร่วมอยู่กับ Ti₂O₃ และ TiO₂ และหลังจากการกระตุ้นด้วยยูวีพบว่าค่ามุมสัมผัสกับน้ำลดลงแต่ไม่มีความ แตกต่างกันทางสถิติ สำหรับฟิล์มแอโนไดซ์ที่เตรียมจากวิธีโพเทนชิโอสแตติก ในทั้งสอง สารละลายอิเล็กโทรไลต์ พบว่าหลังจากกระตุ้นด้วยยูวีนาน 2 ชั่วโมง พบว่าค่ามุมสัมผัสกับน้ำ ลดลงแต่ไม่มีความแตกต่างกันทางสถิติ (p >0.05) แสดงให้เห็นว่า ทั้งวิธีกาล์วาโนสแตติก และโพเทนชิโอสแตติกสามารถเพิ่มสมบัติความชอบน้ำได้ภายหลังการทำแอโนไดซ์ อย่างไรก็ ตาม มีเพียงฟิล์มแอโนไดซ์ที่ประกอบด้วย TiO ที่ค่ามุมสัมผัสกับน้ำลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ภายหลังการฉายยูวี คาดว่า TiO อาจจะมีส่วนช่วยเพิ่มสมบัติความชอบน้ำแก่ฟิล์มแอโนไดซ์ ได้