Закономерности модификации поверхности медицинских металлических материалов импульсными микроплазменными разрядами в растворах электролитов

• Автор: Выборнова, Светлана Николаевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 161 с.

Оглавление
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. СОВ РЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ

МЕХАНИЗМА ПРОТЕКАНИЯ МИКРОПЛАЗМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРОТЕКАНИЯ В РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

1.1. Сущность и разновидности микроплазменных процессов

1.2. Механизм образования микроплазменных процессов на поверхности металлов при повышенных плотностях тока

1.3. Микроплазменные системы очистки поверхности

стальных изделий на катоде.

1.4. Электролиты для очистки поверхности

1.5. Способы очистки и стерилизации медицинских

материалов
1.6. Механизм образования и роста анодных оксидных
покрытий.
1.7. Механизм анодного окисления титана и его
сплавов
1.8. Структура, состав и свойства покрытий, получаемых на титане и его сплавах.
1.9. Современные материалы для имплантологии
Задачи исследования
Глава 2. НЕКОТОРЫЕ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ПРОТЕКАНИЯ МИКРОПЛАЗМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
2.1. Моделирование начальных стадий микроплазменных процессов при прохождении токов большой плотности. Теоретические основы очистки и стерилизации.
2.2. Физикохимические закономерности на границе металлоксид раствор при микроплазменной обработке поверхности титана и его сплавов
2.2.1. Механизм образован ия покрытий
2.2.2. Электрохимические и микроплазменные реакции
2.2.3. Состав электролита и его назначение.
Глава 3. АППАРАТУРА И МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЙ
3.1. Аппаратура
3.2. Приборы.
3.3. Материалы и реактивы
3.4. Информационноизмерительный комплекс
3.4.1. Работа информационноизмерительного комплекса
3.4.2. Источник питания.
3.4.3. Работа измерительной аппаратуры и программы
3.5. Корректность электрохимических измерений параметров 7О
сильнотоковых импульсных процессов в растворах электролитов
3.5.1. Методика измерений токов.
3.5.2. Методика измерений напряжений
3.6. Математическая обработка результатов измерений
3.7. Методики определения физикомеханических свойств покрытий
3.7.1. Методика измерения шероховатости покрытия
3.7.2. Методика измерения толщины покрытия
3.7.3. Методика определения микротврдости
3.7.4. Методика измерения пористости покрытия.
3.8. Методика определения элементного состава.
3.9. Методика определения фазового сосгава
3 Методики исследования на стерильность, пирогенность,
токсичность
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ПАРАМЕТРОВ МИКРОПЛАЗМЕННЫХ СИСТЕМ
4.1. Некоторые закономерности микроплазменной обработки поверхности стали
4.1.1. Выбор электролитов для микроплазменной обработки
поверхности стали.
4.1.2. Зависимости тока от задающего напряжения и
поляризационные зависимости микроплазменного процесса при обработке поверхности стали в импульсном потенциодинамическом режиме
4.1.3. Параметры процессов при микроплазменной обработке
Поверхности стали.
4.1.4. Зависимости плогности тока и удельного активного
сопротивления от времени при обработке стали в импульсном потенциостатическом режиме.
4.2. Параметры и вольтамперные зависимости при обработке поверхности титана
4.2.1. Импульсный потенциодинамический режим
4.2.2. Импульсный потенциостатический режим
4.2.3. Импульсный гальваностатический режим
4.2.4. Исследование зависимости емкости электрических слоев
от времени процесса.
4.2.5. Влияние длительности импульса поляризующего
напряжения на параметры микроплазменного процесса
4.2.6. Параметры микроплазменых систем при обработке
титана ВТ
Глава 5. 3АКОНОМЕРНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ
БИОКЕРАМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ
5.1. Влияние режимов нанесения на свойства биокерамических покрытий.
5.2. Влияние природы и состава электролита на состав и свойства биокерамических покрытий.
5.3. Исследование скорости роста биокерамических
покрытий.
Глава 6. МИКРОПЛАЗМЕННАЯ ОЧИСТКА И
СТЕРИЛИЗАЦИЯ МЕЛКОГО СТОМАТОЛОГИЧЕСКОГО ИНСТРУМЕНТАРИЯ
6.1 Очистка и стерилизация мелкого стоматологического
инструментария микроплазменными разрядами. .
6.2 Исследование влияния микродуговой обработки
медицинского инструмента в электролитах на структуру
и свойства стали.
6.3 Исследование стерильности медицинского
инструментария, обработанного микроплазменными
разрядами
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


После того, как ток начал проходить по всей поверхности слоя, происходит как бы замена среды, заполняющей пространство между обкладками. Вместо слоя из паров электролита образуется слой из возбужденного газа, через который проходит ток. Таким образом, в процессе нагрева катода в электролите выделяются две стадии первая прохождение тока по отдельным каналам через слой пара, вторая образование слоя вокруг катода из возбужденных газов и стабильное прохождение тока через этот слой. Электрический разряд, развивающийся на границе металла с электролитом, в какойто мере аналогичен дуговому, а при определенных условиях искровому разряду между металлическими электродами в воздухе, но отличается тем, что один из электродов является жидкостью. Поэтому процесс развития и прохождения разряда во времени определяется подводом участвующих в разряде веществ из глубины раствора в зону разряда, который контролируется диффузионной кинетикой. Подвод веществ определяется концентрационными изменениями вблизи электрода при прохождении тока, движением ионов под влиянием электростатического поля в растворе, движением самой жидкости. Когда количество катионов, исчезающих благодаря разряду, становится равным количеству, которое подводится к диффузионной зоне, устанавливается стационарное во времени состояние, соответствующее режиму, близкому к дуговому разряду. В.Д. Сапрыкин 3 определил, что процессы на катоде могут быть осуществлены в любом электролите. Увеличение вязкости электролита приводит к увеличению напряжения начала искрения. В результате спектрального исследования свечения разрядов на катоде. В работе 3 большинство исследований проводилось с платиновыми электродами в растворе серной кислоты плотностью 1. При замене электролита на натрий сернокислый или хлористый, медь сернокислую или гидроокись натрия и прочие электролиты было обнаружено, что существенной разницы в характере зависимостей параметров импульсов от изменения параметров электрической цепи Э. Д.С. Но есть ряд важных для нее особенностей. При одинаковых величинах Э. Д.С. Авторы объясняют, что причина этого явления заключается в кинетике образования и выделения газовых и паровых пузырьков в приэлектродной области. Отрывной диаметр пузырька определяется величиной краевого угла О, который связан с коэффициентами поверхностного натяжения косинус краевого угла О равен разности поверхностных натяжений на границах металлгаз и металлэлектролит, отнесенной к величине поверхностного натяжения на границе электролитгаз. Величина поверхностного натяжения на границе металлэлектролит меняется по закону, отображенному электрокапиллярной кривой, то есть уменьшается при увеличении потенциала электрода. Поскольку поверхностное натяжение на границе раздела электролит газ не зависит от величины потенциала, а изменением величины поверхностного натяжения на границе раздела металлгаз можно пренебречь, то увеличение напряжения приводит к уменьшению размеров пузырьков 3. При прохождении тока через ванну, на катоде образуются пузырьки газа, имеющие различную форму и размеры. На образовании пузырьков сказываются молекулярные свойства электролитов и материала электродов, электрическое поле ДЭС и температура растворов. Образующиеся на катоде пузырьки и перемычки из электролита создают слой толщиной И 5. Из этого слоя происходит непрерывное удаление пузырьков и образование на их месте новых. Оторвавшиеся от электрода пузырьки имеют почти одинаковые размеры, если условия опыта не меняются, и соответственно можно принять, что толщина слоя Ь соответствует высоте пузырьков. При такой структуре слоя ток проходит только через перемычки, так как газ в пузырьках имеет малую электропроводность. Электрическое сопротивление пузырькового слоя определяется площадью непосредственного соприкосновения электрода с электролитом. Когда плотность тока на катоде мала, то водород от поверхности металла отводится диффузией, и поэтому площадь соприкосновения электрода с электролитом максимальна, т. Принимая во внимание уравнения 1. Н,К1с1 кН 1.