生物陶瓷应用于口腔种植急性反应的实验研究

本实验选择了生物陶瓷 (羟基磷灰石与氧化锆的混合物 )、纯钛、羟基磷灰石三种材料进行对比 ,探讨生物陶瓷应用于口腔种植急性反应与成骨效果以及种植材料对急性反应的影响。1　材料与方法1 1　实验材料　①纯钛、羟基磷灰石 (HA) ,购自四川大学材料科学技术研究所。②氧化锆 (ZrO2 )粉末 ,购自广东中山高科技陶瓷材料公司。③生物陶瓷的制备 :将HA粉末和ZrO2粉按规定比例进行称量配置 ,称好的粉末装入塑料瓶中并加入适量分析纯无水乙醇 ,在ZrO2 球磨机上连续湿混 8h后立即蒸发烘干备用。混好后的粉末在 2 0 0MPa压力下冷压成 5mm× 6m…     

镁锌合金与大鼠肠道的生物相容性

背景:镁合金在骨科已进行一些初步研究,有较好的生物相容性,目前尚未在肠道进行相关基础研究.目的:镁锌合金植入大鼠盲肠,观察其与大鼠的生物相容性.方法:取SD大鼠随机区组法分为镁合金组、纯钛组和假手术组,镁合金组在盲肠切口周围包埋长约5 mm×1 mm×1 mm镁锌合金条,纯钛组植入相同尺寸的医用纯钛条,假手术组仅做缝合.于术前、术后第7,14,21,28天,观察血清谷草转氨酶、肌酐、镁离子浓度;植入材料区X射线片;肝、肾和材料植入区盲肠病理学变化.结果与结论:各组同一时间节点血清谷草转氨酶、肌酐、镁离子浓度的差异无显著性意义(P>0.05);镁锌合金逐步降解,28 d时部分降解;肝肾盲肠病理无明显异常.结果提示,镁锌合金对肠道无明显影响,其降解时间发挥固定功能时间长于肠道愈合时间,且有较好的生物相容性,可用作胃肠吻合器所用到的吻合钉.     

纯钛表面微弧氧化膜的粗糙度与接触角

目的:分析纯钛表面微弧氧化改性对表面氧化膜特性的影响.方法:通过微弧氧化技术在含一定钙磷比例的电解液中制备纯钛表面氧化膜层,进而检测纯钛表面微弧氧化膜的粗糙度和接触角.结果:微弧氧化处理后,纯钛表面生成微孔结构的氧化膜,直径1～5 μm.氧化膜层中含Ti、O、Ca、P4种元素,由锐钛矿型、金红石型二氧化钛,结晶相羟基磷灰石组成;微弧氧化试样的表面粗糙度明显高于未处理纯钛试样(P<0.05),表面接触角小于未处理纯钛试样(P<0.05).结论:经微弧氧化技术处理后,纯钛表面生成了多孔的二氧化钛膜,含羟基磷灰石.膜层表面粗糙度增大,接触角减小,有利于细胞的附着和骨组织的整合.     

GGW钛粘结实验瓷的热学性能测试

背景:贵金属昂贵的价格与镍铬合金生物安全性的担忧,纯钛烤瓷冠受到关注.但制作成本较高和钛瓷结合强度薄弱使纯钛烤瓷的使用受到限制,本课题旨在钛瓷粉国产化,降低纯钛烤瓷的成本,取代镍铬合金烤瓷修复,提高固定修复体的安全性.目的:研制钛专用粘结瓷粉,并测试其热学性能指标.方法:根据钛粘结瓷的基本要求,综合粘结瓷的膨胀系数、黏度、力学性能、化学稳定性和粘结瓷对钛金属润湿性的考虑,初步设计粘结瓷的基本成分组成,经过大量的反复筛选实验,最终确定粘结瓷的配方构成,制备出GGW钛粘结瓷.对GGW钛粘结瓷进行示差扫描量热法分析和热膨胀系数的测定,确定GGW粘结瓷的玻璃化温度,与铸造纯钛热力学匹配关系.结果与结论:GGW粘结瓷的示差扫描量热法显示在650℃左右,晶体开始从非晶态基体中析出,表明GGW钛粘结瓷烧结温度在800℃以下.玻璃化温度(537℃)时, GGW粘结瓷的膨胀系数为8.29×10-6/℃,铸造纯钛的膨胀系数为8.42×10-6/℃,两者只相差0.13×10-6/℃,两者有着良好的热力学匹配关系,GGW粘结瓷已达到钛粘结瓷的基本要求.     

新型口腔修复用钛锆铌锡合金的摩擦性能

背景:目前用于牙科修复体制作的钛合金特别是纯钛因其表面硬度较低、耐磨性较差,尤其在固定义齿修复时与天然牙不匹配,限制了其在口腔修复领域的应用.目的:探索新型口腔修复用钛锆铌锡合金的耐磨损性能.方法:使用MMV-1立式万能摩擦磨损试验机,以天然牙釉质为对照,滑石瓷为对磨物,在人工唾液,37℃试验工况下,对口腔修复用Ti-Zr-Nb-Sn、纯钛(TA2)进行二体摩擦磨损试验.采用扫描电镜观察表面磨损形貌,X射线衍射能谱仪分析磨屑成分,显微硬度仪测试表面硬度,电子天平得出磨损量.结果与结论:Ti-Zr-Nb-Sn合金、天然牙釉质的磨损体积量、显微硬度>纯钛(TA2)(P<0.05).Ti-Zr-Nb-Sn合金磨损机制主要为磨粒磨损;纯钛磨损机制主要为黏着磨损,同时伴有磨粒磨损;牙釉质磨损主要为黏着磨损和磨粒磨损.磨屑成分分析Ti-Zr-Nb-Sn合金磨屑元素成分为Ti、Zr、Sn元素,未见Nb元素;纯钛磨损后磨屑成分主要为Ti元素.结果表明Ti-Zr-Nb-Sn合金较纯钛(TA2)具有更好耐磨损性性能,可以初步认为Ti-Zr-Nb-Sn合金是一种理想口腔修复用金属材料.     

CUBE-X射线探测对可摘局部义齿纯钛铸造支架内部缺陷的扫描

背景:采用CUBE-X射线探测仪对可摘局部义齿纯钛铸造支架内部进行准确的扫描,对于协助口腔修复技师早期发现铸造支架缺陷,提高纯钛支架铸造的成功率,保证支架质量极其重要.目的:观察意大利CUBE-X射线探测仪对可摘局部义齿纯钛铸造支架进行内部缺陷扫描观察的可行性和优越性.方法:利用意大利CUBE-X射线探测仪对本院口腔科门诊近2年来制作的可摘局部义齿纯钛支架共226例进行扫描,检测其缺陷.结果与结论:扫描发现22例存在严重内部缺陷,这些内部缺陷多呈球型,内表面光滑大部分在纯钛基托内.其中5例有较大气泡,且气泡的大小程度及存在位置与该支架的强度质量具有一定的相关性.使用意大利CUBE-X射线探测仪对可摘局部义齿纯钛支架进行内部缺陷扫描具有一定的可行性,对于协助口腔修复技师早期观察,及早发现铸造支架缺陷具有一定的优越性.     

反复熔铸对NEO钴铬烤瓷合金金瓷结合性能的影响

背景:NEO钴铬烤瓷合金不含有害物质,但其钴铬烤瓷合金能否回收利用存在争议,反复熔铸对NEO烤瓷合金性能影响的报道较少。目的:观察反复熔铸对NEO钴铬烤瓷合金金瓷结合力、金相结构、金瓷界面形貌的影响。方法:根据ISO9693标准,采用真空条件下氩气保护加压铸造方法,用三点弯曲实验测试分别经过1～5次熔铸后NEO钴铬烤瓷合金的金瓷结合能力,金相显微镜观察各代铸件金相结构,扫描电镜观察各代试件金瓷结合界面形貌。结果与结论:分别经过1～5次熔铸后的NEO钴铬烤瓷合金的金瓷结合能力差异有显著性意义(P<0.05);随着熔铸次数增加铸件的树枝状结构和晶粒结构逐渐模糊、消失;试件金瓷界面结合逐渐疏松、过渡层厚度增加。提示经过反复熔铸的NEO会明显影响其金瓷结合性能。     

骨髓基质细胞在胞外基质涂层钛表面的黏附和铺展

背景:为模拟胞外基质对生物行为的调控功能,通常采用基质中的活性成分对钛表面进行改性,但这些单一的活性成分与天然基质仍有差距.目的:在体外观察成骨细胞自身分泌的胞外基质修饰的钛表面对骨髓基质干细胞生物学行为的影响,为进一步指导钛种植体表面的仿生构建提供实验依据.设计、时间及地点:细胞-材料学体外对照观察,于2008-12/2009-02在安徽医科大学医学生物工程实验室完成.材料:SPF级新生1～3 d龄SD乳鼠2只,SD大鼠2只,由安徽省实验动物中心提供.TA2纯钛棒为宝鸡金埠钛设备有限公司产品.方法:取SD乳鼠,采用改良组织块法培养成骨细胞.取直径12 mm的钛棒,加工成厚1 mm纯钛片,消毒后放入24孔培养板中,用DMEM培养液将成骨细胞浓度调整为3×10.L-1,取1 mL/孔接种于钛片上,经过反复冻融脱玄细胞留下基质,即为基质化钛片.取SD大鼠,采用全血贴壁法培养骨髓摹质干细胞,取传至第3代的细胞,分为基质化钛片组、纯钛片组,用DMEM培养液将其浓度调整为1×108L-1,分别接种于基质化钛片和纯铁片上,1 mL/孔.主要观察指标:通过荧光免疫组化、扫描电镜观察和MTT检测,评价两组钛片上骨髓基质细胞的早期黏附及铺展情况.结果:接种4 h时与纯钛片组比较,基质化钛片组细胞黏附率显著升高(P＜0.05).接种4 h后,骨髓基质干细胞在基质化钛片表面已呈现出一定的附着形态:24 h后细胞呈良好的铺展形态,紧贴附于基质化钛片表面,出现伪足突起,细胞间以这种突起建立相互联系;72 h后细胞充分铺展,胞体平铺面积迅速扩大.结论:胞外基质的存在能够促进骨髓基质细胞的早期黏附,并且有利于细胞的进一步铺展.     

铸造纯钛烤瓷冠经深冷处理后的扫描电镜观察及能谱扫描分析

[目的]研究铸造纯钛烤瓷冠经过深冷处理后微观结构变化,探讨铸造纯钛烤瓷冠在深冷处理条件下金瓷结合力所受影响,以期为纯钛烤瓷冠在临床上的应用提供依据。[方法]依据ISO 9693:1999标准对纯钛试件进行铸造,依照随机对照原则分为3组,即对照组(A组)、烤瓷前深冷处理组(B组)以及烤瓷后深冷处理组(C组),对试件依次进行深冷处理、瓷层堆塑烧结,观测其钛瓷界面的微观形态与扫描电子显微镜下的特点,并用能谱仪分析界面元素的分布。[结果]电子显微镜扫描观测钛瓷结合界面:各组于钛瓷界面处接触紧密,相互嵌合;能谱仪分析显示:主要元素Ti、Si、O、Na、Al分布于钛瓷结合界面约20μm的范围,各元素逐渐变化,相互扩散。对于扩散过渡层的宽度,两个深冷处理组高于对照组,而烤瓷前深冷处理与烤瓷后深冷处理大致相等,约为10μm。[结论]深冷处理有助于加强纯钛烤瓷冠的钛瓷结合强度。     

反复熔铸影响新旧钴铬烤瓷合金的机械性能

背景：目前关于反复铸造后钴铬烤瓷合金机械性能改变的研究已有较多研究报道,而对于将回收旧料再利用于新料中后再铸造钴铬烤瓷合金机械性能的研究则少有报道。
　　目的：研究反复熔铸对不同比例新旧钴铬烤瓷合金拉伸强度、屈服强度、延伸率及显微硬度等机械性能的影响。
　　方法：由新钴铬烤瓷合金熔铸成Ⅰ代铸件,40%Ⅰ代废旧料添加60%新钴铬烤瓷合金熔铸成Ⅱ代铸件,40%Ⅱ代废旧料添加60%新钴铬烤瓷合金熔铸成Ⅲ代铸件,40%Ⅲ代废旧料添加60%新钴铬烤瓷合金熔铸成第Ⅳ代铸件。采用拉伸实验测试各代试件的拉伸强度、0.2%屈服强度、延伸率;采用弯曲实验测试各代试件的弯曲强度;采用硬度实验测试各代试件的维氏硬度值;并进行显微金相观察。
　　结果与结论：Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ代铸件拉伸强度、0.2%屈服强度、延伸率、弯曲强度及维氏硬度值与Ⅰ代铸件比较,差异均无显著性意义。Ⅰ代试样晶粒的大小均匀一致,直径较小,沿晶界分布的碳化物大小也较均匀细小,主要呈球形和不规则的蠕虫状两种形态;Ⅱ代和Ⅲ代试样组织形态尚均匀,只是晶粒有些粗化;Ⅳ代试样显微组织中的碳化物开始粗化,不规则蠕虫状的碳化物含量增多,可发现晶粒内存在少量非金属夹杂物。表明新旧比例为3∶2的钴铬烤瓷合金至少可以反复熔铸3次而不引起机械性能下降。     

微弧氧化钛基生物材料的制备及溶血率检测

背景:微弧氧化工艺是一种直接在金属表面原位生长陶瓷层的新型表面处理技术。而作为种植体材料的表面改性技术还处于实验阶段,有关其生物相容性的研究报道较少。目的:采用微弧氧化工艺对钛片进行表面改性,并检测这种改性后生物材料的溶血率。设计:设置阳性、阴性对照,对比观察,金标准对照。单位:武汉协和医院。材料:选用健康雄性成年新西兰大白兔1只,普通级,体质量2.5kg。纯钛棒TA1(宝鸡市英耐特有色金属有限公司);经过微弧氧化表面改性处理的钛试件;20g/L草酸钾。方法:实验于2006-05在华中科技大学同济医学院附属协和医院普外科实验市完成。①材料:按一定比例配置去离子水和磷酸氢二钠、乙酸钙成微弧氧化电解液,直径为10mm,厚度为2mm的钛片置于电解液中表面进行微弧氧化反应10min。②实验分组:实验组、阴性对照组及阳性对照组。实验组:微弧氧化-Ti试件,浸泡在10mL生理盐水的试管中;阳性对照组:每个试管加10mL去离子水;阴性对照组:每个试管加10mL生理盐水。③实验操作:抽取新西兰大白兔新鲜全血,抗凝后分别与实验组和阳性对照、阴性对照组接触,用紫外-可见光分光光度计比色,评价各组的溶血率。按国际化标准组织规定要求,以溶血率≤5%判定材料符合医用材料的溶血要求,溶血率>5%预示材料有溶血作用。主要观察指标:3组材料的溶血率。结果:实验组溶血率为0.90%,提示该种植材料无溶血作用。结论:微弧氧化钛基材料对红细胞无毒性作用,符合国内外溶血测试标准。     

Microstructure of interface regions and mechanical properties of Ti/Al 2O 3 and Ti-alloy/Al 2O 3 joints for dental implants

Titanium and alumina are very well suited as constituents of dental metal/ceramic implants because of their excellent biocompatibility and their special chemical and mechanical properties which can be exploited to tailor composite implant structures. However, prior attempts to join pure titanium without any intermediate layer to alumina ceramic led to unsatisfactory results mainly due to thermal expansion mismatch between both materials. Therefore we used recently developed Ti alloys containing 30%wt Ta or 40%wt Nb for manufacturing dental implants. Moreover, we studied two alternative methods to join pure titanium with alumina using intermediate layers to reduce internal stresses within the joint caused by thermal expansion mismatch. We examined the interface region of these joints by metallographic, mechanical, analytical, and electron microscopy methods. Additionally, a comparison of the properties of the hitherto investigated types of joints with a view of their applicability in dental implants is given. Promising results were obtained for Ti/alumina joints with Nb interlayers. The studies are continuing.     

反复熔铸对镍铬烤瓷合金化学成分和微观组织结构的影响

背景:熔铸后烤瓷合金能否回收再利用取决于熔铸后烤瓷合金的化学成分、微观组织结构、铸流率、力学性能、金瓷结合性能等因素的变化情况,但目前研究反复熔铸后镍铬烤瓷合金化学成分及微观组织结构的报道较少.目的:分析反复熔铸对镍铬烤瓷合金化学成分、微观组织结构变化的影响.设计、时间及地点:医学材料学体外观察实验,于2007-06/08在福建医科大学附属口腔医院技工室、福州大学材料测试中心进行.材料:以经0～5次熔铸后的镍铬烤瓷合金为原料在真空加压氩气保护铸造机铸造,即获得分别经1～6次熔铸后直径为30.0 mm、厚度为1.0 mm和边长为10.0 mm、厚度为1.0 mm的试样,依次称为Ⅰ～Ⅵ代试样,同时将厂家提供的原始合金加工成相同的形状称为0代试样.方法:应用X射线荧光光谱仪对镍铬烤瓷合金原始合金和反复熔铸后铸成的各代试样进行定性半定量分析.应用正置式反射金相显微镜对经过表面抛光后的镍铬烤瓷合金原始合金和反复熔铸后铸成的各代试样的金相显微结构进行观察;应用X射线粉末衍射仪对镍铬烤瓷合金原始合金和反复熔铸后铸成的各代试样进行物相分析.主要观察指标:各代试件中各化学成分的含量;金相显微镜下观察各代试件有无夹杂物,有无缩松、缩孔等现象;各代试件X射线峰分布情况.结果:在真空加压氩气保护的铸造环境下,经反复熔铸后,镍铬烤瓷合金的主要组分Ni、Cr、Mo、Al、Be等元素所占的质量百分数没有显著性变化,且符合相关标准要求;其金相结构为树枝状共晶结构,随着反复熔铸次数的增加,出现枝晶粗化、枝晶排列稍显紊乱、晶间相(基质)增多现象,且合金内部夹杂物的含量以及缩孔、缩松的数量分布随着反复熔铸次数的增加而逐渐增多、增广;其相结构为镍基固溶体、面心立方(FCC)晶格结构,铬元素广泛分布于镍基质中,经1～6次反复熔铸后的镍铬烤瓷合金的物相结构没有发生变化,未出现新相.结论:在真空加压氩气保护的铸造环境下,镍铬烤瓷合金各主要元素组分的质量百分数和物相结构随着反复熔铸次数的增多没有发生显著变化,随着熔铸次数的增多其枝晶粗化,合金内部夹杂物和铸造缺陷增多.     

Accuracy of titanium cast crowns obtained from calcia base mold

A calcia base investment has high stability even with melted titanium and, therefore, can produce an excellent titanium casting. In this study, titanium powder was distributed to a calcia base investment as an expanding agent, and the firing temperature of the mold was controlled at 800 degrees C. The calcia base investment with 6.1% wt titanium powder expanded 1.7% during 2 h heating at 800 degrees C. The marginal discrepancies between the die and the titanium crown were improved by the addition of the titanium powder to the investment. The mean thickness of the cement layer between the epoxy teeth and the crown using 6.1% wt titanium powder content was from 40-80 microns.     

Effect of the electrochemical characteristics of titanium on the adsorption kinetics of albumin

An electrochemical quartz crystal microbalance (EQCM) was used to examine the electrochemical behaviour of pure titanium in phosphate buffered saline (PBS) and PBS-containing bovine serum albumin (BSA) solutions, and the associated adsorption characteristics of BSA under cathodic and anodic applied potentials. It was found that the electrochemical behaviours of bulk titanium substrate and titanium-coated QCM sensors are slightly different in PBS buffer solution, which is attributed to the difference in their surface roughness. The oxide film formed on the surface of the QCM sensor during potentiostatic tests was found to affect its electrochemical behaviour, while cathodic cleaning is not sufficient to have it removed. Lastly, the excessive amount of electrons on the titanium surface upon application of a cathodic potential could result in the desorption of BSA due to electrostatic repulsion and protein dehydration. In contrast, application of anodic potential charges the titanium surface positively and can facilitate protein adsorption when the surface is not saturated with protein.

An EQCM was used to examine the electrochemical behaviour of pure titanium in PBS and PBS-containing BSA solutions, and the associated adsorption characteristics of BSA under cathodic and anodic applied potentials.     

三维打印制备钛／羟基磷灰石复合体及功能梯度材料

背景：传统压模成形法制备的钛/羟基磷灰石复合材料结构简单,自动化程度较低,难以控制材料的孔隙率及孔径,不能满足多样化需求。目的：评价三维打印成型技术制备钛/羟基磷灰石复合体及功能梯度材料的可行性。方法：设计钛/羟基磷灰石复合体为直径25 mm、高度15 mm的圆柱体,功能梯度材料为直径25 mm,上层5 mm的钛粉末层,下层5 mm钛/羟基磷灰石粉末层的圆柱体CAD模型。利用三维打印技术制备钛/羟基磷灰石复合体及功能梯度材料并进行烧结。观察烧结完成后钛/羟基磷灰石复合体和钛/羟基磷灰石功能梯度材料的显微结构,并行X射线衍射分析和抗压强度检测。结果与结论：烧结后的钛/羟基磷灰石复合体及功能梯度材料试件均匀无收缩和变形。钛/羟基磷灰石复合体形成紧密结晶体,孔径为50-150μm。钛和羟基磷灰石在烧结中发生了化学反应,生成物包含Ca 3（PO 4）2、CaTiO 3、TiO 2和CaO,其抗压强度为（184.3±27.1） MPa。烧结后钛/羟基磷灰石功能梯度材料在微观结构下可见不同材料间较为清晰的分界线,具有梯度结构。表明三维打印技术制备钛/羟基磷灰石复合体及功能梯度材料的微观结构和力学性能可满足医用生物植入材料的要求。     

GGW钛黏结瓷与钛的结合性能

背景：制作成本较高和钛瓷结合强度薄弱使纯钛烤瓷的使用受到限制。钛黏结瓷是钛瓷系统中基本组成成分,对钛/瓷结合强度的提高起着至关重要的作用。目的：评估自制GGW钛黏结瓷与纯钛的结合强度及性能。方法：采用3点弯曲的测试方法分别对GGW钛黏结实验瓷与钛的结合强度以及则武黏结钛瓷与钛的结合强度进行测试,并对瓷剥脱后钛表面进行扫描电镜观察和X射线衍射分析。结果与结论：GGW钛黏结实验瓷组的钛/瓷结合强度明显高于则武瓷组的钛/瓷结合强度（P〈0.01）。GGW钛黏结实验瓷与钛发生了化学反应,形成了大量的由平行排列的层状亚结构组成的断裂能较高的晶相组织。钛/瓷断裂发生在这些晶体结构层,断裂方式表现为沿晶与穿晶的混合形态。提示GGW钛实验黏结瓷与钛的结合强度和性能优异。     

种植牙用钛合金Ti-30Nb-8Zr-2Mo硬度及弹性模量

背景:目前广泛应用于临床的纯钛和Ti-6AI-4V种植体材料中存在着铝和钒的潜在毒性及弹性模量太大易造成界面应力屏障等问题.目的:对自行研制的新型钛合金Ti-30Nb-8Zr-2Mo进行硬度及弹性模量性能测试.设计、时间及地点:观察实验,于2003-03/2006-02在河北工业大学材料学实验室完成.材料:钛合金制备用原材料海绵钛纯度≥99%、钼粉纯度≥99%、铌条≥99.9%、海绵锆≥99.4%.方法:在均匀化退火、热煅、固溶后对试样显微硬度进行测量,对时效后的样品进行压缩试验.主要观察指标:硬度值和应力应变曲线.结果:研究显示800℃0.5 h固溶后得到最大程度的强化合金,固熔合金硬度变化不大,时效后硬度显著增强,试样的抗压强度为1 054 MPa,压缩弹性模量达到16.5 GPa.结论: 自行研制的新型钛合金Ti 30Nb-8Zr-2Mo硬度和弹性模量均达到种植体材料的性能要求.     

Titanium anodizing in a choline dihydrogencitrate salt–oxalic acid deep eutectic solvent: a step towards green chemistry in surface finishing of titanium and its alloys

Deep Eutectic Solvents (DESs) are “green” competitors for some conventional plating baths and electrolytes used for surface modification. Their use allows a material to be obtained with a structure different from that observed in conventional plating or finishing technologies. In this work the titanium anodizing process was investigated in a bath based on a choline dihydrogencitrate salt and oxalic acid (1 : 1 molar ratio) green solvent. Titanium anodized at the lowest voltage applied (10 V) was a deep yellow color, which turned to deep blue at 30 V. The surface morphology and topography of titanium, both anodized and untreated, were monitored by optical, scanning electron (SEM and HR-SEM) and atomic force (AFM) microscopy. Anodizing at 10 V produced a fine granular morphology of the oxide layer, while anodizing at 30 V led to the formation of a probably thicker and quite uneven oxide layer, characterized by a distinct and coarse granular morphology. The average size of the micro-nodules was higher than those at 10 V and porous structures have been also identified. According to X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) the stoichiometric TiO₂, regardless of the applied voltage during anodizing, was practically the only component of the oxide layer produced on titanium in the DES bath. At 10 V, the oxide layer was thicker (>10 nm) than the natural Ti passive layer (approx. 2.2 nm), which, apart from TiO₂, also contained oxides of titanium at lower oxidation states, i.e. +2 and +3. Moreover, the XPS technique was supported by electrochemical impedance spectroscopy (EIS), especially in the context of the structure of the oxide layer and its interaction with a corrosive environment. The corrosion resistance of anodized titanium was assessed in 0.05 mol dm⁻³ solution of NaCl by the linear polarization resistance (LPR) technique and polarization curves. During interpretation of the impedance spectra, the layers produced by the anodizing process were described using the two-layer model. It was assumed that the inner layer formed directly on the surface of metallic titanium was responsible for the barrier properties (resistance of 2.8 MΩ cm²). The porous outer layer formed on it has a much lower corrosion resistance, i.e. 800–1300 Ω cm².

Fabrication of nanometric color TiO₂ layers through polarization of titanium in a choline dihydrogencitrate–oxalic acid DES anodizing bath.