Osadzanie elektroforetyczne oraz charakterystyka powłok chitozanu i
powłok kompozytowych o osnowie chitozanu
Celem pracy doktorskiej było opracowanie warunków osadzania elektroforetycznego jednorodnych powłok chitozanu oraz powłok kompozytowych o osnowie chitozanu, takich jak: bioszkło/chitozan, szkło żelowe/chitozan oraz hydroksyapatyt/chitozan, na podłożu stopu Ti-13Nb- 13Zr oraz scharakteryzowanie mikrostruktury i wybranych właściwości opracowanych biomateriałów. Stabilne roztwory koloidalne do osadzania powłok chitozanu i zawiesiny do osadzania powłok kompozytowych opracowano w oparciu o badania właściwości elektrokinetycznych cząstek, potencjału dzeta i ruchliwości elektroforetycznej, w zależności od pH roztworów i zawiesin. Następnie dobrano eksperymentalnie parametry osadzania elektroforetycznego umożliwiające otrzymanie makroskopowo jednorodnych powłok. Zbadano kinetykę osadzania elektroforetycznego powłok i wskazano mechanizmy osadzania cząstek. Scharakteryzowano mikrostrukturę materiałów oraz zbadano topografię powierzchni powłok. Wykonano także badania odporności powłok na zarysowanie oraz odporności na korozję elektrochemiczną i bioaktywności biomateriałów. Kompleksowe badania zrealizowane w pracy doktorskiej umożliwiły wytworzenie jednorodnych powłok chitozanu i kompozytowych o osnowie chitozanu oraz ustalenie wpływu opracowanych powłok na odporność stopu tytanu na korozję elektrochemiczną i bioaktywność.
Electrophoretic deposition and characterisation of chitosan and composite
chitosan-based coatings
The aim of the doctoral dissertation was to develop conditions for the electrophoretic deposition of homogeneous chitosan and composite chitosan-based coatings, such as: bioglass/chitosan, sol-gel glass/chitosan and hydroxyapatite/chitosan, on the Ti-13Nb-13Zr alloy substrate, as well as to conduct a detailed investigation of the microstructure and selected properties of the elaborated biomaterials. Stable colloidal solutions for the deposition of chitosan coatings and suspensions for the deposition of composite coatings were developed based on studies of the electrokinetic properties of particles, in accordance with the pH of solutions and suspensions. The electrophoretic deposition parameters were then experimentally selected to obtain macroscopically homogeneous coatings. The kinetics of the electrophoretic deposition of coatings were investigated and mechanisms of particles deposition were indicated. The scratch resistance of the coatings as well as the microstructure, electrochemical corrosion resistance and bioactivity of the elaborated biomaterials were also investigated. Comprehensive research carried out in the doctoral dissertation made it possible to deposit homogeneous chitosan and chitosan-based composite coatings, as well as to determine the effect of the developed coatings on the titanium alloy's electrochemical corrosion resistance and bioactivity.
