Закономерности формирования структуры и свойств кальцийфосфатных покрытий на поверхности биоинертных сплавов титана и циркония

• Автор: Легостаева, Елена Викторовна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 387 с. : ил.

Содержание

Список используемых сокращений

Введение
1. Микродуговые кальцийфосфатные покрытия на основе биологического гидроксиапатита на поверхности ультрамел козернистого титана и циркония

1.1. Основные кальцийфосфатные соединения и гидроксиапатит

1.2. Методы формирования биопокрытий

1.3. Метод микродугового оксидирования для нанесения кальцийфосфатных покрытий

1.3.1. Основные представления о механизме процесса микродугового оксидирования

1.3.2. Реализация метода микродугового оксидирования для формирования кальцийфосфатных покрытий на титане
1.3.3. Основные характеристики электролита на основе биологического гидроксиапатита, режимы микродугового оксидирования и методики испытаний
1.4. Микроструктура и физико-механические свойства крупнозернистых и ультрамелкозернистых сплавов титана и циркония
1.4.1. Микроструктура и механические свойства сплава титана ВТ1-0 после интенсивной пластической деформации
1.4.2. Микроструктура и механические свойства сплава циркония Э110 после интенсивной пластической деформации
1.5. Морфология, микроструктура, фазовый и элементный состав микродуговых кальцийфосфатных покрытий на основе биологического гидроксиапатита на поверхности ультрамелкозернистых титана и циркония
1.6. Сравнительное исследование физико-механических характеристик микродуговых кальцийфосфатных покрытий на основе биологического гидроксиапатита на поверхности ультрамелкозернистых сплавов титана

и циркония
1.7 Взаимосвязь структурно-морфологических и физико-механических свойств микродуговых кальцийфосфатных покрытий на основе
биологического гидроксиапатита
Заключение по разделу
2. Кальцийфосфатные покрытия, на основе Р-трикальцийфосфата и/или гидроксиапатита, полученные методами микродугового оксидирования в растворах, содержащих комплексонат кальция или цитрат/ацетат кальция, и детонационно-газового
напыления
2.1. Основные характеристики электролита на основе истинных растворов, содержащих растворимые комплексные соединения кальция, и режимы микродугового оксидирования
2.2. Структура и физико-механические свойства микродуговых кальцийфосфатных покрытий в электролите на основе истинных растворов, содержащие растворимые комплексные соединения кальция.
2.3. Основные характеристики цитратсодержащего и
ацетатсодержащего электролитов и режимы микродугового оксидирования
2.4. Структура и физико-механические свойства микродуговых
кальцийфосфатных покрытий в ацетатсодержащем / цитратсодержащем электролитах
2.5. Метод детонационно-газового напыления для формирования покрытий, содержащих биологический гидроксиапатит
2.6. Морфология и фазовый и элементный состав кальцийфосфатных покрытий, полученных методом детонационно-газового напыления
2.7. Физико-механические характеристики кальцийфосфатных покрытий, полученных методом детонационно-газового напыления
2.8. Взаимосвязь физических и механических свойств кальцийфосфатных покрытий, полученных различными методами
Заключение по разделу
3. Коррозионные свойства микродуговых кальцийфосфатных покрытий на основе биологического гидроксиапатита и их подложек из титана и циркония в различных средах
3.1. Взаимодействие кальцийфосфатов с биосредой
3.2. Некоторые теоретические аспекты коррозии и методы ее оценки
3.3. Коррозионная стойкость титана и циркония
3.4. Коррозионное поведение ультрамелкозернистого титана и циркония
в различных средах
3.5. Влияние кальцийфосфатных покрытий на коррозионное поведение сплавов титана и циркония
3.5.1. Циклическая вольтамперометрия кальцийфосфатных покрытий на поверхности титана и-циркония в пассивирующих средах
3.5.2. Электрохимическое поведение кальцийфосфатных покрытий в физиологических солевых растворах
3.5.3. Коррозионное поведение кальцийфосфатных покрытий на
поверхности титана и циркония в агрессивной среде
Заключение по разделу
4. Резорбируемость микродуговых кальцийфосфатных покрытий на основе биологического гидроксиапатита и их механические свойства
4.1. Исследование - процесса растворения микродуговых
кальцийфосфатных покрытий при взаимодействии с физиологическим раствором
4.2. Математическое моделирование процесса растворения микродугового кальцийфосфатного покрытия
4.3. Механические испытания ультрамелкозернистого титана с кальцийфосфатным покрытием
4.4. Трибологические испытания титана с кальцийфосфатным

Гидроксиапатит (ГА или ГАП анг. НА или НАР, Са/Р=1,67) является самым стабильным и нерастворимым фосфатом кальция. ГА относится к классу биологически активных материалов, имеет сходную структуру с костной тканью и активно применяется в качестве материала в травматологии и ортопедии [2].
Тертакальцийфосфат (ТеКФ, анг.ТТСР, Са/Р=2,0) получается только при температуре выше 1573 К, нестабилен в воде. ТеКФ не встречается в биологических кальцийфосфатах, в медицине применяется в качестве костных цементов.
Растворимость фосфатов кальция, в целом, зависит от значений pH среды (рис. 1.3), и при нормальных физиологических условиях (pH =7), растворимость снижается в следующем порядке МКФМ > а-ТКФ >ТеКФ > ДКФД >ДКФ >ОКФ >(3-ТКФ>ГА.

pH" pH
Рисунок 1.3 - Зависимости растворимости отрофосфатов от pH [140]
Таким образом, несмотря на значительное количество ортофосфатов кальция, кристаллизующихся в системе CaO - широкое применение в медицине в качестве замены костной ткани находят лишь два из них: ß-ТКФ и ГА, как самые стабильные, имеющие низкую растворимость и высокое соотношение Са/Р.