ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................................ 5
1 МАТЕРИАЛЫ МЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ БИОИНЕРТНЫХ
И БИОРЕЗОРБИРУЕМОГО СПЛАВОВ И СИЛИКАТНО-ФОСФАТНЫХ
БИОПОКРЫТИЙ ..................................................................................................................... 12
1.1 Требования к материалам медицинского назначения ................................................ 12
1.2 Классификация биомедицинских материалов ............................................................ 14
1.3 Биокомпозитные материалы ......................................................................................... 26
1.4 Методы модифицирования поверхности металлов путем нанесения
биосовместимых покрытий ..................................................................................................... 27
1.5 Формирование биопокрытий методом МДО .............................................................. 33
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ........................................................... 42
2.1 Используемые материалы и объекты исследования .................................................. 42
2.2 Установка для нанесения биопокрытий методом МДО ............................................ 43
2.3 Методика изготовления электролитов-суспензий для процесса МДО .................... 44
2.4 Режим и параметры процесса МДО ............................................................................. 45
2.5 Методы исследования структуры, состава и свойств биопокрытий ........................ 46
2.6 Исследование коррозионной стойкости биопокрытий .............................................. 54
2.7 Исследование биосовместимости биопокрытий ........................................................ 55
3 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ КАЛЬЦИЙФОСФАТНЫХ
БИОПОКРЫТИЙ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОДЛОЖКАХ РАЗЛИЧНОГО СОСТАВА
МЕТОДОМ МИКРОДУГОВОГО ОКСИДИРОВАНИЯ ..................................................... 58
3.1 Закономерности изменения плотности тока при формировании кальцийфосфатных
биопокрытий на подложках различного состава .................................................................. 58
3.2 Зависимости структуры, толщины, шероховатости и адгезионной прочности
кальцийфосфатных биопокрытий от напряжения в процессе МДО и состава подложки 60
3.3 Особенности формирования поровой структуры кальцийфосфатных биопокрытий
в электролите с дисперсными частицами β-ТКФ на подложках различного состава ...... 66
3.4 Исследование фазового состава и тонкой структуры кальцийфосфатных
биопокрытий, сформированных на подложках различного состава .................................. 74
3.5 Влияние переходного оксидного слоя на формирование кальцийфосфатных биопокрытий в процессе микродугового оксидирования ................................................... 85
3.6 Выводы по главе 3 ......................................................................................................... 90
4 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ БИОПОКРЫТИЙ НА ПОДЛОЖКАХ ИЗ БИОИНЕРТНОГО ТИТАНОВОГО СПЛАВА МЕТОДОМ МИКРОДУГОВОГО ОКСИДИРОВАНИЯ, В ЭЛЕКТРОЛИТАХ, СОДЕРЖАЩИХ ДИСПЕРСНЫЕ ЧАСТИЦЫ Β-ТКФ И ВОЛЛАСТОНИТА ................................................................................................. 92
4.1 Влияние дисперсных частиц β-ТКФ и волластонита на удельную электропроводность электролитов ......................................................................................... 93
4.2 Закономерности изменения плотности тока при формировании биопокрытий на титановом сплаве ВТ1-0 в электролитах с частицами β-ТКФ и волластонита ................. 95
4.3 Формирование структуры и элементного состава биопокрытий на титановом сплаве ВТ1-0, в электролитах с частицами β-ТКФ и волластонита ................................................ 97
4.4 Влияние состава электролита и параметров процесса МДО на фазовый состав и тонкую структуру биопокрытий, сформированных на титановом сплаве ВТ1-0 ........... 105
4.5 Влияние состава электролита и параметров процесса МДО на толщину, шероховатость и адгезионную прочность биопокрытий, сформированных на титановом сплаве ВТ1-0 ........................................................................................................................... 116
4.6 Выводы по главе 4 ....................................................................................................... 121
5 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ БИОПОКРЫТИЙ НА ПОДЛОЖКАХ ИЗ БИОРЕЗОРБИРУЕМОГО МАГНИЕВОГО СПЛАВА МЕТОДОМ МИКРОДУГОВОГО ОКСИДИРОВАНИЯ, В ЭЛЕКТРОЛИТАХ, СОДЕРЖАЩИХ ДИСПЕРСНЫЕ ЧАСТИЦЫ Β-ТКФ И ВОЛЛАСТОНИТА ............................................................................................... 124
5.1 Закономерности изменения плотности тока при формировании биопокрытий на магниевом сплаве Mg0.8Ca в электролитах с частицами β-ТКФ и волластонита .......... 124
5.2 Формирование структуры и элементного состава микродуговых биопокрытий на магниевом сплаве Mg0.8Ca, в электролитах с частицами β-ТКФ и волластонита ......... 126
5.3 Влияние состава электролита и параметров процесса МДО на фазовый состав и тонкую структуру биопокрытий, сформированных на магниевом сплаве Mg0.8Ca ...... 133
5.4 Влияние состава электролита и параметров процесса МДО на толщину, шероховатость и адгезионную прочность биопокрытий, сформированных на магниевом сплаве Mg0.8Ca ...................................................................................................................... 140
4
5.5 Влияние состава электролита и параметров процесса МДО на коррозионную стойкость биопокрытий, сформированных на магниевом сплаве Mg0.8Ca .................... 144
5.6 Выводы по главе 5 ....................................................................................................... 147
ВЫВОДЫ ................................................................................................................................ 150
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................... 153
ПРИЛОЖЕНИЕ А. ИЗОБРАЖЕНИЕ ТИТУЛЬНОГО ЛИСТА ПАТЕНТА РФ №2763091 .................................................................................................................................................. 170
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. ИЗОБРАЖЕНИЕ АКТА ВНЕДРЕНИЯ НАУЧНОЙ ПРОДУКЦИИ 171
ПРИЛОЖЕНИЕ В. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ БИОПОКРЫТИЙ ...........172
