Functional protective ZrN coatings on implants for trauma surgery

Abstract

The nano-crystalline films of zirconium nitride have been synthesized on implants for trauma surgery made of AISI 316 L stainles steel by using vacuum-arc deposition under RF-biasing mode in “Bulat” type device. Structure examinations – X-ray diffraction analysis (XRD), X-ray fluoriscent analysis (XRF), scanning electron microscopy (SEM) with microanalysis (EDX), nanoidentation method – were performed to study phase and chemical composition, surface morphology, microstructure and nanohardness of ZrN coatings. The corrosion resistance of coatings has been tested in 0.9% quasiphysiological NaCl solution.

Нанокристалічні плівки нітриду цирконію були синтезовані на імплантах для травматології, які виготовлені з нержавіючої сталі AISI 316 L, за допомогою вакуумно-дугового осадження в режимі ВЧ-зміщення в установці типу «Булат». Структурні дослідження – рентгенівський дифракційний аналіз (XRD), рентгенівський флуоресцентний аналіз (XRF), скануюча електронна мікроскопія (SEM) з мікроаналізом (EDX), метод наноідентифікації – були виконані для вивчення фазового та хімічного складів, морфології поверхні, мікроструктури та нанотвердості покриттів ZrN. Корозійну стійкість покриттів було досліджено в 0,9% квазіфізіологічному розчині NaCl.

Нанокристаллические пленки нитрида циркония были синтезированы на имплантах для травматологии, изготовленных из нержавеющей стали AISI 316 L, с использованием вакуумно-дугового напыления в режиме ВЧ-смещения в установке «Булат». Структурные исследования – рентгеноструктурный анализ (XRD), рентгенофлуоресцентный анализ (XRF), сканирующая электронная микроскопия (SEM) с микроанализом (EDX), метод наноидентификации – были выполнены для изучения фазового и химического составов, морфологии поверхности, микроструктуры и нанотвердости покрытий ZrN. Коррозионная стойкость покрытий исследовалась в 0,9% квазифизиологическом растворе NaCl.