Структура біомедичних матеріалів на основі барієво-боратного скла з керованими властивостями - Автореферат

ІНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МАТЕРІАЛОЗНАВСТВА ім. Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукНауковий керівник: доктор хімічних наук, професор Новіков Олександр Олександрович, Херсонський державний технічний університет, завідувач кафедри “Біомедичної електроніки”. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Панасюк Алла Денисівна, Інститут проблем матеріалознаства НАН України, провідний співробітник відділу високотемпературної кераміки і керметів; доктор хімічних наук, професор Пінчук Володимир Михайлович, Національний технічний університет України “КПІ”, професор кафедри “Загальної фізики та фізики твердого тіла”. Захист відбудеться “26” травня 2003 року о 14 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.207.03 в Інституті проблем матеріалознавста ім.Результати розробки цієї проблеми знайшли практичне застосування і призвели до виникнення однієї з галузей фізіотерапії, що використовує ЕМВ для діагностики та лікування, і самостійної області гігієни, що досліджує несприятливий вплив випромінювання і полів на людину. До таких матеріалів висуваються наступні вимоги: низьке значення діелектричної проникності і тангенса кута діелектричних втрат і великі величини пробивної напруги. Мета роботи складається в розробці скломатеріалу на основі барієво-боратного скла з домішками перехідних металів, які знижують рівень діелектричної проникності та втрат, для використання у медицині в якості захисту від електромагнітного випромінювання (ЕМВ). Для досягнення поставленої мети в дисертаційній роботі вирішувалися наступні основні задачі: Вдосконалення та моделювання технологічних умов отримання скла з програмованими експлуатаційними властивостями методом золь-гель. Особистий внесок автора полягає в постановці й обґрунтуванні задач; виборі обєктів і методів досліджень; у критичному вивченні науково-технічної літератури, розробці технології, отриманні обєктів дослідження, проведенні експериментів по вивченню електрофізичних властивостей скла, знятті ІЧ-спектрів та їх аналізі, проведенні теоретичних розрахунків за теорією Мотта та Давіса і визначенню оптимальних розмірів часток при центрифугуванні, в аналізі отриманих результатів досліджень структури й властивостей багатокомпонентного скла, розробці макету антени-аплікатора терапевтичної дії та захисного покриття на тканині для захисту від ЕМВ.Перевагами цієї технології є низька температура склоутворення, економічність, енергоємність та можливість отримання скла у складі якого містяться шкідливі вихідні компоненти. У третьому розділі (експериментальній частині) подано й обговорено технологію отримання скла та вибір його компонентів. При виборі кількості модифікатора (ВАО), виходили з вимог одержання скла зі змішаною структурою аніонного мотиву та необхідною для забезпечення пластичності вязкістю гелю. У порівнянні з іншими технологіями золь-гель технологія, поряд з існуючими перевагами, має основний і суттєвий недолік - наявність великої кількості [OH]-груп в отриманому склі. Залежність статичної та оптичної діелектричних проникностей і тангенсу кута діелектричних втрат від вмісту перехідних металів у склі. діелектричної проникності в області оптичних частот відбуваються за рахунок структурних перерозподілів у каркасі скла, що визначають поляризованість угруповань його аніонного мотиву [3].На підставі проведеного аналізу літературних відомостей показано, що в порівнянні з кварцовим склом, яке традиційно використовується, більш перспективно використання барієво-боратного скла з домішками перехідних металів. Визначено, що при 30 мас.% ВАО кисень іоногених окислів витрачається на координаційні перетворення бора, а при збільшенні ВАО понад 30 мас.% зявляються угрупування з немістиковими атомами кисню В2/2О-та часткове приєднання іонів барію до немістикового кисню, що призводить до збільшення тангенса кута діелектричних втрат tgd. В перших складах переважає утворення сильно поляризованих груп [ВО4/2]-Ва, а подальше підвищення кількості іонів модифікатору та домішок призводить до деструкції аніонного мотиву з утворенням нерівномірної структури з областями збагаченими різними видами структурних угруповань. Аналіз іонної складової діелектричної проникності скла від складу показав, що зріст іонної поляризації, зумовленої пружним взаємним зсувом атомів, повязаний з перебудовою аніонного мотиву за рахунок використання кисню іоногенного оксида барію на координаційні перетворення бора. Також збільшується концентрація вузлів перехідних металів у склі поряд із зменшенням відстані між іонами та радіуса полярону.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ