Titaani-implantin silaanikerroksen tutkiminen röntgenfotoelektronispektroskopialla
Halminen, Elina (2019-04-15)
Titaani-implantin silaanikerroksen tutkiminen röntgenfotoelektronispektroskopialla
(15.04.2019)
Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
suljettu
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019042913586
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019042913586
Tiivistelmä
Titaaninäytteitä on pintakäsitelty hiekkapuhaltamalla tai happoetsauksella. Pintakäsittelyn jälkeen näytteiden pinnalle levitettiin silaaniyhdistettä. Tutkimuksissa pyritään selvittämään titaanin ja silaanin välistä rajapintaa röntgenfotoelektronispektroskopialla (X-ray photoelectron spectroscopy, XPS).
XPS on yksi käytetyimmistä materiaalitieteen tutkimusmenetelmistä. XPS:lla voidaan määrittää näytepinnan kemiallisia sidoksia ja atomikonsentraatioita. Nämä pinnan ominaisuudet saadaan selvitettyä spektreistä, jotka muodostuvat mittauksista. Mittaukset suoritetaan korkean energian röntgenfotoelektronispektroskopian, HAXPES (Hard X-ray photoelectron spectroscopy, HAXPES), mittausmenetelmällä synkrotronisäteilyllä. Synkrotronisäteily mahdollistaa näytteiden mittaukset energiavälillä 2-10 keV, jolloin analysointisyvyys on suurempi kuin matalammilla energioilla mitattuna. Mittaukset suoritettiin 5 keV:n viritysenergialla.
Hammasimplantin rakenne on kolmiosainen: ruuvi, jatke ja kruunu. Yleisimmin ruuvi ja jatke valmistetaan titaanista tai sen lejeeringistä, ja kruunu on keraaminen. Jatke on pinnoitettu silaanilla, koska jatkeen titaanin ja kruunun keramiikan välille tarvitaan tartunta-aine. Tutkielmassa selvitetään titaanisen jatkeen ja silaanipinnoitteen välistä rajapintaa.
Mittauksien fotoemissiospektreistä havaittiin, että titaanin ja silaanin sisältämän piin välille muodostuu silloitussidos hapen kanssa (Ti-O-Si). Hiekkapuhallettuihin näytteisiin jäi alumiinia, joka heikentää titaanin korroosionkestävyyttä.
XPS on yksi käytetyimmistä materiaalitieteen tutkimusmenetelmistä. XPS:lla voidaan määrittää näytepinnan kemiallisia sidoksia ja atomikonsentraatioita. Nämä pinnan ominaisuudet saadaan selvitettyä spektreistä, jotka muodostuvat mittauksista. Mittaukset suoritetaan korkean energian röntgenfotoelektronispektroskopian, HAXPES (Hard X-ray photoelectron spectroscopy, HAXPES), mittausmenetelmällä synkrotronisäteilyllä. Synkrotronisäteily mahdollistaa näytteiden mittaukset energiavälillä 2-10 keV, jolloin analysointisyvyys on suurempi kuin matalammilla energioilla mitattuna. Mittaukset suoritettiin 5 keV:n viritysenergialla.
Hammasimplantin rakenne on kolmiosainen: ruuvi, jatke ja kruunu. Yleisimmin ruuvi ja jatke valmistetaan titaanista tai sen lejeeringistä, ja kruunu on keraaminen. Jatke on pinnoitettu silaanilla, koska jatkeen titaanin ja kruunun keramiikan välille tarvitaan tartunta-aine. Tutkielmassa selvitetään titaanisen jatkeen ja silaanipinnoitteen välistä rajapintaa.
Mittauksien fotoemissiospektreistä havaittiin, että titaanin ja silaanin sisältämän piin välille muodostuu silloitussidos hapen kanssa (Ti-O-Si). Hiekkapuhallettuihin näytteisiin jäi alumiinia, joka heikentää titaanin korroosionkestävyyttä.