| На главную | Написать нам |

Мы работаем с легкостью кузнечика!



русскийenglish

 
 Информация
 Проекты
 Сотрудники
 Контакты
   
   
   
   




Разработан новый тип трехмерных капиллярно-пористых (ТКП) газотермических покрытий с регулируемым размером сквозных пор

Структура ТКП покрытий состоит из гребней и впадин. Структура ТПК покрытий принципиально отличается от структуры традиционных покрытий, которые состоят из слабодеформированных частиц и имеют низкую когезионную прочность частиц в покрытии. Адгезия и когезия ТКП покрытий имеют более высокие значения, чем у традиционных покрытий. Распределение пор у ТКП покрытий имеет полимодальный характер. Первую часть этого распределения, поры с большим размером, составляют впадины. Ширина впадин регулируется и достигает 1500 мкм. Боле мелкие поры, капилляры, содержатся в гребнях. Общая пористость ТКП покрытий достигает 60 %. Толщина ТКП покрытий равна 0,1-10мм (может быть и больше). Разработанные ТКП покрытий предназначены для использования в качестве металлических (титановых) и керамических (Al2O3, Ca10(PO4)6 (OH)2 и т.д.) покрытий для протезов костного скелета человека. Размер пор в ТКП покрытиях оптимален для врастания костной ткани в покрытие.

Особое ведение процесса напыления позволило повысить сдвиговую прочность соединения ТКП титанового покрытия (пористость 44%) с титановой подложкой до 30 кг/мм2, что в 7 раз выше опубликованных данных для традиционных пористых покрытий. Технология формирования титановых ТКП покрытий реализована для изготовления тазобедренных имплантатов.

По результатам исследования установили параметры рельефа и удельный объем пористого пор: поверхности ТСР покрытий, традиционных покрытий и рельефа после гидроабразивной обработки.

Геометрические характеристики поверхности внутрикостных титановых имплантатов в зависимости то способов формирования этой поверхности
Способ формирования Поверхности Ra, Мкм Rz, Мкм V, удельный объем Пор на поверхности мкм3/мкм2 Ra/Rz
Гидроабразивная обработка, США 14,2 76,7 43,8 0,185
Традиционные Плазменные Титановые покрытия, США28,9144,971,00,155
Трехмерные капиллярно - пористые титановые покрытия, ИМЕТ, Россия3508244140,42

Глубина объема, на которую может врасти костная ткань из покрытий ИМЕТ 824 мкм в 6 раз выше, чем у традиционного американского покрытия, 145 мкм, и почти в 9 раз выше, чем у гидроабразивной обработки США, 77 мкм. Увеличение глубины проникновения костной ткани в поверхность имплантата позволяет сделать соединение "кость - имплантат" более надежным.

Особенность структуры ТКП покрытий позволяет предположить дополнительное использование этих покрытий в следующих процессах:

  • катализе в качестве носителей катализатора;
  • теплообмене со сменой агрегатного состояния хладоагента;
  • фильтрации (в том числе жидких металлов);
  • теплозащиты.

    Основные публикации по биоинертным и биоактивным покрытиям:

    1. Калита В.И., Соколов В. Н., Парамонов В.А. "Трехмерные капиллярно-пористые покрытия" Физика и химия обработки материалов. 2000, № 4, с . 55 - 61.[PDF версия]
    2. Калита В.И., Физика и химия формирования биоинертных и биоактивных поверхностей на имплантатах. Обзор. Физика и химия обработки материалов. 2000, № 5, с . 28 - 45. [PDF версия]
    3. Калита В.И., Соколов В. Н., Парамонов В.А. "Трехмерные капиллярно-пористые покрытия", Новые конструкционные материалы. Материалы научно - практической конференции материаловедческих обществ России. Г. Звенигород, 13 - 15 декабря 2000 г., Москва 2000 г., с. 135- 136.[PDF версия]
    4. Калита В.И., Еременко В.И., Комлев Д.И. "Влияние макро-микроструктуры границы раздела в композиционном материале "цилиндрический титановый имитатор имплантата с выступами - пластмасса" на его механические свойства при сдвиге. Физика и химия обработки материалов, 2001, № 1, с. 56 - 62. [PDF версия]
    5. Калита В.И., Каграманов С.В., Шатерников Б.Н., Парамонов В.А. Трехмерные капиллярно - пористые покрытия. The 13 th SICOT Traines Meeting Abstracts. May 23-25, 2002, St. - Peterburg, p. 57 - 58.

    Рис. 1. Трехмерное капиллярно - пористое покрытие. Метка 100 µ.



    Рис. 2. Реальные тазобедренные внутрикостные имплантаты "ножка" и "чаша" с трехмерными капиллярно - пористыми титановыми покрытиями. Имплантаты прошли успешные клинические испытания и изготавливаются на предприятии "ЭСИ", г. Москва.



    Рис. 3. Структура поверхности трехмерных капиллярно - пористых титановых покрытий на реальном тазобедренном имплантате "ножка" (увеличено в 5 раз).


    Разработана технология напыления гидроксиапатитных покрытий на зубные внутрикостные имплантаты с содержанием кристаллического гидроксиапатита до 96%, которые успешно прошли клинические испытания на предприятии КОНМЕТ (г. Москва).

    Рис. 4. Зубные внутрикостные титановые имплантаты с гидроксиапатитным покрытием


  • Разработка: Eldream Design, 2003