Application aspects of joint anaphoresis/substrate anodization in production of biocompatible ceramic coatings

Abstract

Electrophoretic deposition (EPD) occurs as a cataphoretic deposition – the coating is deposited on the cathode, and anaphoretic deposition – the coating is deposited on the anode. The primary purpose of EPD is to obtain compact and uniform organic/inorganic coatings of the desired thickness and adhesion on metal surfaces by applying an electric field to the particles of coating precursor. EPD basic principles for coatings deposition concerning fundamental explanations and considerations of practical parameters of the process are presented. Cataphoretic deposition has become popular because it can apply organic coatings to complex structures that are otherwise very difficult to coat. These coatings were found to improve the characteristics of the substrate, such as biocompatibility, appearance and resistance to the corrosion processes. The key EPD parameters are composition, pH value and viscosity of deposition medium, as well as zeta potential of the particles, electric field strength, etc. A special survey is given to the process of anaphoretic deposition, which is relatively new, and its advantages over cataphoretic deposition are discussed. Through the process of joint anaphoresis/substrate anodization process, the sur face of the substrate is simultaneously anodized and modified by incorporation of the foreign particles into the anodic layer. The coatings of mixed compo sition of better adhesion and corrosion resistance with respect to cataphoretic ally-deposited coatings are obtained as result.

Електрофоретско таложење (ЕPD) може се јавити као катафоретско таложење – превлака се таложи на катоди, и анафоретскo таложење – превлака се таложи на аноди. Примарна сврха ЕPD је добијање компактних и уједначених органских/неорганских превлака жељене дебљине и адхезије на металне површине применом електричног поља на честице прекурсора превлаке. Приказани су основни принципи ЕPD за наношење превлака који се односе на основна објашњења и разматрања практичних параметара процеса. Катафоретско таложење постало је популарно јер може нанети органске превлаке на сложене структуре на које је иначе веома тешко нанети превлаку. Утврђено је да ове превлаке побољшавају карактеристике подлоге, као што су биокомпатибилност, изглед и отпорност на процесе корозије. Кључни ЕPD параметри су састав, pH вредност и вискозност медијума за таложење, као и зета потенцијал честица, јачина електричног поља, итд. Посебан осврт је усмерен на процес анафоретског таложења, који је релативно нов, и његовим предностима. Расправља се и о катафоретском таложењу. Процесом здруженог процеса анафорезе/анодизације супстрата, површина подлоге се истовремено анодизује и модификује уграђивањем честица превлаке у анодни слој. Добијају се превлаке мешовитог састава, боље адхезије и отпорности на корозију у односу на катафоретски нанесене превлаке.