Розробка технології мікроплазмового напилення біокерамічного покриття - Автореферат

Розробка технології мікроплазмового напилення біокерамічного покриттяПокриття з ГА на металевих імплантатах має потрійний позитивний ефект: підвищення швидкості формування кісткової тканини, можливість утворення звязку з кісткою (остеоінтеграція) і зменшення вірогідності виникнення продуктів корозії металу. Таким чином, вказані покриття дозволяють значно скоротити тривалість уживляння, забезпечують надійний звязок з кісткою, подовжують термін служби імплантатів. Дослідження в області нанесення біокерамічних покриттів способом газотермічного напилювання, розробка нових типів таких покриттів і технології їх нанесення одержали значний розвиток як за кордоном (K. Оскільки аморфна фаза ГА в умовах знаходження в живому організмі розчиняється швидше за кристалічний ГА, то співвідношення вмісту кристалічної та аморфної фаз ГА в покриттях позначається на умовах фіксації ендопротезу та його подальшій поведінці в умовах організму людини. Дослідження властивостей покриттів виконували за відомими методиками на зразках з титану: міцність зчеплення покриття з основою визначали за клейовою методикою ASTM C 633-79 на розривній випробувальній машині P-50 (максимальне навантаження 50 КН), поруватість - оптичним методом з використанням приладів Neophot-32, Jenavert, цифрове зображення обробляли за допомогою програми «Atlas».Імплантати з покриттям із ГА демонструють здатність безпосередньо звязуватися з кісткою. В умовах знаходження імплантату в живому організмі випередження розчинення таких фаз з покриття, порівняно із зростанням нової кісткової тканини, може призвести до виникнення зазору між імплантатом та кістковою тканиною. У звязку з цим на основі практики ендопротезування сформувалася точка зору про необхідність застосування біокерамічних покриттів із ГА з двома типами фазового складу (покриття з максимально високим вмістом кристалічної фази ГА і покриття, що містять близько 30% аморфної фази), які забезпечують різну тривалість післяопераційного періоду та подовжують термін їх надійного використання. З іншого боку, з підвищенням товщини покриття міцність його зчеплення з основою знижується. Вплив товщини покриттів з ГА на фазовий склад і текстуру встановлювали методом РФА покриттів на різній товщині шляхом пошарового видалення покриття через кожні 50 мкм.ВАХ мікроплазмотрона МП-004 мають лінійний вигляд і є висхідними, напруга дуги при мікроплазмовому напилюванні складає 22…32 В. Встановлено, що у робочому діапазоні параметрів напилювання ентальпія складає 11000…32000 Дж/л, що відповідає середньомасовій початковій температурі аргонового струменя 10000…13500 К. Дослідження впливу витрат плазмоутворюючого газу на режим витікання мікроплазмового струменя показало, що у діапазоні струмів 30…45 А стійке ламінарне витікання плазмового струменя зберігається при витратах плазмоутворюючого газу 40…120 л/год. Показано, що у результаті формування покриття з ГА в умовах мікроплазмового напилювання отримана фігура металізації має профіль, що може бути з високою точністю описаний розподілом Гауса (коефіцієнт кореляції 0,933…0,966), а пляма напилювання має форму еліпса з відношенням осей 1,1…1,3 та розміром 8…15 мм, залежно від параметрів процесу напилювання. Показано, що шляхом зміни параметрів (струм, дистанція напилювання, витрати плазмоутворюючого газу та порошку) плазмового напилювання, які призводять до зміни умов нагрівання та руху часток напилюваного матеріалу, можливе керування фазовим складом покриттів із ГА у межах вмісту кристалічної фази ГА 88…98%, ступеня аморфності від 0 до 7%, вмісту ?-ТКФ (ступеня розкладення ГА) від 0 до 6% та формування за рахунок цього покриття з ГА з заданим фазовим складом.

Основний зміст роботи