ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................... 4
ГЛАВА 1 Анализ современного состояния научных исследований в области
титана и его сплавов для медицинских применений................................................ 11
1.1 Металлические материалы, применяемые для изготовления медицинских
имплантатов ................................................................................................................. 12
1.2 Методы повышения прочностных характеристик технически чистого титана и
использование высокопрочного титана для миниатюризации имплантатов........ 18
1.3 Влияние морфологии поверхности на остеоинтеграционные свойства
титановых имплантатов .............................................................................................. 25
1.4 Постановка задачи................................................................................................ 31
ГЛАВА 2 Материал и методы исследования ............................................................ 33
2.1 Материал исследования ....................................................................................... 33
2.2 Интенсивная пластическая деформация ............................................................ 34
2.3 Механическая обработка прутков резанием ..................................................... 35
2.4 Микроструктурные исследования ...................................................................... 36
2.4.1 Растровая электронная микроскопия .............................................................. 37
2.4.2 Просвечивающая электронная микроскопия ................................................. 38
2.4.3 Исследование структуры поверхности образцов-имплантатов методом
атомно-силовой микроскопии.................................................................................... 39
2.5 Рентгенофазовый анализ ..................................................................................... 39
2.6 Определение механических свойств .................................................................. 40
2.6.1 Измерение микротвердости ............................................................................. 40
2.6.2 Статические испытания на одноосное растяжение ....................................... 41
2.6.3 Механические испытания имплантатов.......................................................... 43
2.7 Обработка поверхности образцов-имплантатов методом химического
травления ...................................................................................................................... 43
2.8 Испытания in vivo образцов, изготовленных из титана Grade 4 ..................... 44
Глава 3 Структура и свойства титана Grade 4, полученного термомеханической
обработкой ................................................................................................................... 46
3.1 Влияние термомеханической обработки на формирование
ультрамелкозернистой структуры в титане Grade 4 ................................................ 47
3.2 Исследование эволюции выделений вторых фаз в технически чистом титане 51
3
3.3 Влияние термомеханической обработки на механические свойства титана
Grade 4.......................................................................................................................... 58
3.3.1 Влияние структурных элементов на прочностные характеристики титана
Grade 4 после термомеханическойобработки ........................................................... 60
Выводы по ГЛАВЕ 3 ................................................................................................... 65
Глава 4 Исследование структуры и свойств прутков-полуфабрикатов из
нанотитана.................................................................................................................... 66
4.1 Микроструктура и механическиесвойства прутков .......................................... 67
4.2 Механическая обработка прутков титана Grade 4............................................ 72
4.3 Формирование опытных образцов-имплантатов .............................................. 77
4.4 Исследование служебных свойств медицинских изделий из нанотитана ..... 78
Выводы по ГЛАВЕ 4................................................................................................... 82
Глава 5 Наноструктурный титан для медицинских имплантатов с улучшенной
конструкцией и повышенной биосовместимостью .................................................. 83
5.1 Влияние механической и химической обработки поверхности на рельеф и
топографию опытных образцов-имплантатов........................................................... 83
5.2 In vivo исследования реакции костной ткани и характер остеоинтеграции
внедренных образцов-имплантатов............................................................................ 92
Выводы по ГЛАВЕ 5 ................................................................................................... 97
ЗАКЛЮЧЕНИЯ ........................................................................................................... 98
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ .................................................. 100
Приложение 1. Акт использования результатов ..................................................... 118
