Реєстраційний номер
0220U101242,
0118U002042
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Розробка та комплексне дослідження нових нанокомпозитних матеріалів для ендопротезів та кісткових імплантатів
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Бойко Юрій Іванович, Доктор фізико-математичних наук
Дата реєстрації
05-01-2020
Організація виконавець
Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна
Опис етапу
Звіт про НДР: 138 с., 47 рис., 12 табл., 188 джерел.
Об'єкти дослідження: процеси отримання нових нанокомпозиційних матеріалів для ендопротезів і кісткових імплантатів методом гарячого пресування з пропусканням високоамперного електричного струму (електроконсолідація) та створення кальцій-фосфатних, гідроксиапатитних покриттів на їхній поверхні.
Предметом дослідження є нанокомпозиційні матеріали на основі MAX-фаз та їх покриття гідроксиапатитом або кальцій-фосфатом з високими трібологічними властивостями та біологічною сумісністю з кістковою тканиною.
Мета роботи: розробка фізико-технологічних основ методу гарячого пресування з пропусканням струму (электроконсолідація) синтетичних нанорозмірних порошків на основі Ti, Al, C, ZrO2, WC, SiC (волокна) та ін. для отримання зносостійких матеріалів для ендопротезів з високою в'язкістю руйнування, твердістю і високим значенням зносостійкості.
Проведено дослідження, спрямовані на удосконалення та розробку нових методів отримання ультрадисперсних та наноструктурованих керамічних матеріалів на основі тугоплавких оксидів Ti, Al, Zr, C (МАХ-фаз) та розробку фізико-технологічних основ отримання біоінерних кальцій-фосфатних покриттів на поверхні досліджуваних зразків на основі МАХ-фаз. Вивчено низку фізичних властивостей зразків досліджуваного керамічного матеріалу.
Опис продукції
Вперше використані для виготовлення керамічного матеріалу на основі тугоплавких сполук (МАХ-фаз) супердисперсні нанорозмірні (102 нм ÷ 103 нм) кристалічні порошки. Такі порошки за своїми фізичними властивостями якісно відрізняються від своїх макроскопічних (1 мкм ÷ 10 мкм) аналогів. В результаті, матеріали, які синтезуються з кристалів такого розміру (порошків), за своїми фізичними властивостями характеризуються значними якісними відмінностями у порівнянні з використовуваними на даний час матеріалами на основі розчинів Ni-Ti. Їм притаманні висока пластичність, низька пружність, підвищені термо- та тріщиностійкість та ін. Саме такі властивості матеріалу є найбільш відповідними для виготовлення ендопротезів та імплантів у медичній галузі. Модернізовано метод синтезу кераміки на основі Ti, Al, C за рахунок використання короткотривалих імпульсів електричного струму. Використання цього методу дозволяє запобігти суттєвому зростанню розміру структурних елементів ‒ зерен, що і забезпечує більш високу якість отриманого керамічного матеріалу у порівнянні з використовуваними на даний час матеріалами на основі розчинів Ni-Ti. Традиційний метод високотемпературного спікання не може бути використаний тому, що він супроводжується інтенсивним процесом рекристалізації.
Автори роботи
Богданов Валерій Віталійович
Бойко Юрій Іванович
Віннікова Ольга Іванівна
Вовк Руслан Володимирович
Геворкян Едвін Спартакович
Коршак Віра Федосіївна
Рохмистров Дмитро Володимирович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
