Etude du comportement tribologique et électrochimique d’un alliage Ti-6AL-4V revêtu d’hydroxyapatite pour applications biomédicales
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Date
2019
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L'hydroxyapatite (HAp) est utilisée depuis plusieurs décennies dans l'industrie biomédicale
pour les implants dentaires et orthopédiques, car elle constitue le composant de base de l'os
(environ 70%). L'effet de la charge sur le comportement tribologique du Ca10(PO4)6OH2 (HAp)
pulvérisé au plasma hautement poreux, déposé sur un substrat en alliage Ti-6Al-4V a été étudié.
Les tests tribologiques et anti-rayures effectués sur les échantillons ont montré que le
revêtement présentait un excellent aspect cohésif et adhésif ainsi qu'une excellente résistance à
l'usure. L’influence de la porosité sur le comportement tribologique a révélé que la présence de
pores était responsable de la réduction du coefficient de frottement et de la résistance à l'usure.
Les traces d'usure analysées par microscopie électronique à balayage ont révélé que l'usure
abrasive était le mécanisme dominant. L’étude du comportement vis-à-vis de la corrosion et la
tribocorrosion montre que le revêtement HAp est inhibiteur pour les implants en contact avec
les solutions physiologiques et le mécanisme usure-corrosion a été dominant dans les essais de
tribocorrosion. La bioactivité du revêtement a été vérifiée par immersion à différents délais
dans le SBF où les résultats montrent qu’une couche d’apatite de quelques µm s’est formée
après les immersions à différents délais. L’essai de cytotoxicité effectué indique le non toxicité
de la poudre d’hydroxyapatite utilisée comme revêtement sur l’alliage Ti-6Al-4V aux cellules
osseuses. L’essai de l’activité antimicrobienne des échantillons revêtus de HAp prouve une
excellente propriété antimicrobienne. Les résultats obtenus ont également démontré que le
revêtement HAp / Ti-6Al-4V proposé possède de bonnes caractéristiques et pourrait donc être
un implant potentiel et prometteur pour la chirurgie orthopédique.