Plasmaabscheidung von Titannitrid für biomedizinische Anwendungen

Metalle, Polymere, Keramiken und Verbundwerkstoffe werden aufgrund ihrer biokompatiblen Eigenschaften für biomedizinische Anwendungen eingesetzt. Es ist wichtig, ihre mechanischen und tribologischen Eigenschaften in spezifischen Umgebungen, wie den menschlichen Hüft- und Kniegelenken, zu ermitteln. Metallische Werkstoffe wie rostfreier Stahl eignen sich aufgrund ihrer Ungiftigkeit, Inertheit und günstigen mechanischen Eigenschaften für Implantate. Edelstahl (SS) 316L hat eine bessere Korrosionsbeständigkeit und seine Oberflächeneigenschaften werden durch kathodische TiN-Beschichtung verbessert. Für die Kontaktflächen zwischen Knochen und Gelenken werden alternative Materialien wie Polyethylen, Polycarbonate und deren Verbundwerkstoffe in Betracht gezogen. Ultrahochmolekulares Polyethylen (UHMWPE) ist ein häufig verwendetes biokompatibles Polymermaterial, das jedoch unter hoher Belastung kriechen kann. Die Sterilisierung durch Gammastrahlen (¿-Bestrahlung) verbessert die Härte, Bruchzähigkeit und Kratzfestigkeit des Materials. Das Reibungsverschleißverhalten der ¿-bestrahlten TiN-Oberfläche wird für orthopädische Implantate untersucht.