Academic literature on the topic 'Покриття по титану'

Реферат – Проблематика – розробка та виробництво покриттів для медичних імплантатів складають суттєвий сегмент сучасного ринку технологій. Враховуючи кількість хворих, яким потрібна операція по відновленню цілісності кісткової тканини, об'єми необхідних матеріалів оцінюються на рівні десятків тон. Мета дослідження – аналіз стану розробок та технологій біоміметичного отримання багатофункціональних біосумісних наноструктурованих покриттів на основі ортофосфатів кальцію (СаР) та природних біополімерів хітозану (CS), альгінату (Alg), колагену (Cg) у вигляді двофазних систем метал/покриття. Методика реалізації - використання технології термічної депозиції (TSD-temperature substrate deposition) з водних розчинів прекурсорів. Результати дослідження: В даному огляді просумовано наукові дані щодо методів отримання біоактивних, протимікробних СаР покриттів та дослідження їх властивостей. Відмічені особливості популярних технологій: плазмове розпилення, електрофоретичне та електрохімічне осадження, золь-гель, біоміметичне осадження. Зважаючи на підвищену резистентність мікроорганізмів до широкого ряду антибіотиків в останні десятиліття, в якості протимікробних засобів до складу покриттів були внесені альтернативні частинки неорганічного походження, а саме фулерен C60, наночастинки та іони срібла Agnano, Ag+, частинки цинку оксиду (ZnO). Сучасними інструментальними методами проведено аналіз структурних, фізичних та антибактеріальних властивостей покриттів. Висновки: Аналіз отриманих результатів щодо синтезу та структурно-фазових досліджень апатит-біополімерних покриттів, отриманих методом TSD в лабораторії «Біонанокомпозит» Сумського державного університету протягом останніх 5 років надає інформацію про стан досліджень за вказаною проблематикою та може бути корисним при подальших дослідженнях науковців, в тому числі молодих вчених. Ключові слова: покриття, ортофосфати кальцію, біополімери, термодепозиція

Авторами теоретично обґрунтована та практично доведена ефективність застосування розробленого способу передінкубаційної обробки яєць з використанням біоміметичної технології «штучна кутикула» «ARTICLE» («ARTIficial cutiCLE») «GREEN ARTICLE» для поліпшення структурних і фізіологічних характеристик шкаралупи як біокерамічного захисного шару інкубаційних яєць, котра полягає в утворенні на поверхні яйця захисної плівки з суміші штучних і природних матеріалів, що регулює рівень газопроникності шкаралупи пташиного яйця. Захисна плівка являє собою полікомпонентне покриття для відновлення та посилення бар’єрних властивостей біокерамічних структур шкаралупи і шкаралупних мембран, якому притаманна біоцидна (антибактеріальна та антивірусна) активність, а також здатність оптимізувати газообмін ембріонів протягом інкубації та поліпшувати процеси обміну речовин ембріона і якість молодняка птиці. Метою нашої роботи була розробка технології передінкубаційної обробки курячих яєць «GREEN ARTICLE» з використанням захисних нанокомпозитних покриттів «Штучна кутикула», що були створені за біоміметичним принципом, для зниження контамінації патогенною мікрофлорою та підвищення виводимості яєць. Для проведення досліду було сформовано три партії яєць, котрі були отримані від курей-несучок Легорн білий, по 540 штук в кожній групі. В кожній партії був контроль і дослідна група. Інкубацію проводили в інкубаторі «Універсал» протягом 21 доби згідно методики. Першу групу яєць перед закладкою на інкубацію обробляли кислото розчинним хітозаном, другу – водорозчинним хітозаном, третю – водорозчинним хітозаном сукцинат. Рахували відсоток браку інкубації, вивід та виводимість курчат. Перед закладкою на інкубацію, а також на сьому та вісімнадцяту добу інкубації, перед перенесенням яєць у вивідну шафу, брали змиви з поверхні шкаралупи і досліджували їх на наявність мікробної контамінації. Доведено, що використання для передінкубаційної дезінфекції курячих яєць композиції на основі кислоторозчинного хітозана з додаванням надоцтової кислоти, пероксиду водню (H2O2) та наночасток металів (нанодисперсного діоксиду титану TiO2, оксиду заліза Fе2O3 та сульфату міді CuSO4), стимулює розвиток ембріонів та забезпечує підвищення виводимості яєць на 7,7 % відносно контролю. Технологія «GREEN ARTICLE» для передінкубаційної обробки яєць з використанням препарату «Штучна кутикула» призводить до значного зниження кількості патогенних мікроорганізмів на поверхні шкаралупи, що призводить до підвищення виводимості яєць.

У роботі представлено способи обробки харчових курячих яєць. Відбиралися свіжі знесені яйця категорії С0 65-75 г породи «Декалб-Уайт». Зберігали в чистих лотках по 30 штук у кожному. Яйця були розділені на VII груп і зберігалися при температурі 21°С. Зберігання яєць при кімнатній температурі призводить до погіршення якісних органолептичних показників вмісту яйця, збільшення швидкості проникнення і розмноження Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella enterica, БГКП (бактерій групи кишкових паличок) у порівнянні з яйцями, що зберігалися у холодильних камерах при температурі до 8º С. Метою роботи було визначення впливу обробки харчових яєць курей захисними препаратами на основі комплексів «хітозан-мідь» на зменшення маси харчових курячих яєць протягом зберігання. Формували сім партій курячих яєць по 30 шт. в кожній. Дослідні партії обробляли захисними препаратами комплексів «Хітозан-мідь», приготованими різними способами. Дослід проводився протягом 30 днів. Яйця курячі розподіляли на окремі групи. З метою ізоляції вмісту яєць курячих харчових від впливу зовнішнього середовища, зменшення втрат маси та запобігання мікробного забруднення нами було застосовано обробку поверхні шкаралупи кожного яйця різними речовинами. Наведений склад композиції для обробки харчових курячих яєць на основі комплексів «Хітозан-мідь» із захисту від патогенної мікрофлори бактеріального і вірусного походження гальмує втрату маси яєць протягом усього терміну зберігання. В дослідній групі, де курячі яйця обробляли Розчином (5), до складу якого входять водний хітозан (2-5%) з додаванням надоцтової та оцтової кислоти (1:1 за об’ємом) і підданий електролізу із застосуванням титану у якості аноду та катоду, вага яєць зменшилася на 1,3 %, 2,4 % на 14 день, 3,1 % на 21 день, 7,5% на 30 добу, що показало найкращий результат. Таким чином на зменшення маси курячих яєць впливає не тільки температура зберігання, а й захисні препарати на основі комплексів «хітозан-мідь», що показали зменшення швидкості втрати ваги і псування яєць під час зберігання при температурі 21ºС. Розроблена «зелена» електрохімічна технологія синтезу захисних покрить для харчових яєць для подовження терміну зберігання/транспортування на основі комплексів типу «хітозан-мідь»; 2) Експериментально доведено, що використання технології захисту харчових яєць курей, що базується на утворенні на поверхні яєць тонкошарового покриття з екологічно безпечного хітозану, до складу якого входять іони міді, не здійснюють статистично вірогідного впливу на зменшення маси яєць у порівнянні з контролем.

В роботі розглянуто отримання борованих, силіційованих та титанованих покриттів при нестаціонарних температурних умовах. Проведено термодинамічний аналіз та фізико-механічне моделювання формування покриттів на мідних сплавах, на кожній із стадій нанесення покриттів в умовах СВС. Визначено концентрації газоподібних продуктів, для розрахунків рівноважних складів порошкових СВС-шихт у режимі теплового самозаймання знаходили дані по двом термодинамічним властивостям: ентальпії Нт і енергії Гиббса GТ. Для розрахунків рівноваги хімічних реакцій у досліджуваній системі, а також для визначення рівноважних складів компонентів, що брали участь у цих реакціях, визначали константи рівноваги всіх незалежних реакцій, можливих у даних шихтах. Проведені розрахунки і їх аналіз дозволяють одержати інформацію про механізм отримання покриттів в умовах СВС, а застосування програмного аналізу — виконати об'єктивну оцінку складу порошкових СВС- шихт для регулювання даного процесу. Основними продуктами в газовій фазі, у діапазоні температур 1200—1800 К, є йодиди, фториди, хлориди хрому, алюмінію, бору, титану й кремнію. В результаті розрахунків концентрації газоподібних продуктів СВС- реакцій встановлено, що при температурі 400—750 К відбувається розпад ГТА (NH4Cl, NH4F и I2). З температури 750—900 К, відбувається розпад продуктів реакції, що підтверджується появою продуктів розкладання й різке збільшення кількості молей газу.

Дисертаційна робота на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.11 – технологія тугоплавких неметалічних матеріалів. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Дисертаційну роботу присвячено розробці складів склокристалічних покриттів по сплавах титану на основі кальційфосфатосилікатної скломатриці для стоматологічного ендопротезування та вибору технологічних параметрів їх одержання. Сформульовано комплекс вимог до фізико-хімічних, технологічних і експлуатаційних властивостей біоактивних склокристалічних покриттів по сплавах титану для дентального ендопротезування та обрано оптимальні технології їх нанесення, а саме для суцільноциліндричних імплантатів – шлікерну, а для гвинтових – електрофоретичну технології нанесення. Розроблено систему критеріїв до скломатриці та обґрунтовано вибір склокристалічного типу покриття по титану на основі системи Na2O–K2O–Li2О–CaO–ZnO–CaF2–Al2O3–B2O3–P2O5–SiO2 для одночасного забезпечення формування зміцненої хімічно-активної тонкокристалічної структури покриття в умовах низькотемпературної (780 °С) короткотривалої (1,0 ÷ 1,5 хв) термічної обробки. Встановлено механізм структуро- та фазоутворення в модельних стеклах і склокристалічних покриттях на їх основі. Досліджено особливості структурної перебудови поверхні покриття в процесі формування міцного апатитоподібного шару в умовах in vitro. Визначені оптимальні технологічні параметри одержання біоактивних склокристалічних покриттів по титану за шлікерною (H = 6,64ГПа, K1C = 2,8МПа·м1/2, Ra = 3,52 мкм, σадг = 15 МПа) та електрофоретичною (H = 6,72 ГПа, K1C = 3,0 МПа·м1/2, Ra = 2,86 мкм, σадг = 17 МПа) технологіями нанесення. Практично підтверджена можливість використання розроблених біоактивних склокристалічних покриттів по титану як елементів імплантатів для стоматологічного ендопротезування зі скороченим терміном зрощування близько одного місяця.
Thesis for the degree of Candidate of Technical Sciences in specialty 05.17.11 – technology of refractory nonmetallic materials. – National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkov, 2018. The thesis is devoted to the development of glass-ceramic coating compositions for titanium alloys based on the system Na2O–K2O–Li2О–CaO–ZnO–CaF2–Al2O3–B2O3–P2O5–SiO2 for dental prosthetics and the choice of technological parameters for their preparation. A set of requirements for the physicochemical, technological and operational properties of bioactive glass-ceramic coatings on titanium alloys for dental endoprosthetics is formulated and optimal methods of their application are chosen, in particular for whole-cylindrical implants – slip, and for screw – electrophoretic technology. A system of criteria for glass matrices has been developed and a choice of a glass-ceramic type of a titanium coating based on calcium phosphosilicate glass matrices for the simultaneous provision of a reinforced chemically active fine-grain crystalline coating structure under conditions of a low-temperature (780 °С) short-term (1,0 ÷ 1,5 min) heat treatment is substantiated. The mechanism of structure and phase formation in model glasses and glass-ceramic coatings, based on them, and the structural rearrangement of the coating surface during the formation of a strong apatite-like layer under in vitro conditions during the first month are established. Optimum technological parameters of obtaining bioactive glass-ceramic coatings for titanium by slip were determined (H = 6.64 GPa, K1C = 2.8 MPa·m1/2, Ra = 3.52 μm, σadg = 15 MPa) and electrophoretic (H = 6, 72 GPa, K1C = 3.0 MPa·m1/2, Ra = 2.86 μm, σadg = 17 MPa) with microbiological testing techniques. Practically confirmed the possibility of using the developed bioactive glass-ceramic coatings on titanium as a member of implants for dental endoprosthetics with a shortened period of fusion of about one month.

Дисертаційна робота на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.11 – технологія тугоплавких неметалічних матеріалів. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Дисертаційну роботу присвячено розробці складів склокристалічних покриттів по сплавах титану на основі кальційфосфатосилікатної скломатриці для стоматологічного ендопротезування та вибору технологічних параметрів їх одержання. Сформульовано комплекс вимог до фізико-хімічних, технологічних і експлуатаційних властивостей біоактивних склокристалічних покриттів по сплавах титану для дентального ендопротезування та обрано оптимальні технології їх нанесення, а саме для суцільноциліндричних імплантатів – шлікерну, а для гвинтових – електрофоретичну технології нанесення. Розроблено систему критеріїв до скломатриці та обґрунтовано вибір склокристалічного типу покриття по титану на основі системи Na2O–K2O–Li2О–CaO–ZnO–CaF2–Al2O3–B2O3–P2O5–SiO2 для одночасного забезпечення формування зміцненої хімічно-активної тонкокристалічної структури покриття в умовах низькотемпературної (780 °С) короткотривалої (1,0 ÷ 1,5 хв) термічної обробки. Встановлено механізм структуро- та фазоутворення в модельних стеклах і склокристалічних покриттях на їх основі. Досліджено особливості структурної перебудови поверхні покриття в процесі формування міцного апатитоподібного шару в умовах in vitro. Визначені оптимальні технологічні параметри одержання біоактивних склокристалічних покриттів по титану за шлікерною (H = 6,64ГПа, K1C = 2,8МПа·м1/2, Ra = 3,52 мкм, σадг = 15 МПа) та електрофоретичною (H = 6,72 ГПа, K1C = 3,0 МПа·м1/2, Ra = 2,86 мкм, σадг = 17 МПа) технологіями нанесення. Практично підтверджена можливість використання розроблених біоактивних склокристалічних покриттів по титану як елементів імплантатів для стоматологічного ендопротезування зі скороченим терміном зрощування близько одного місяця.
Thesis for the degree of Candidate of Technical Sciences in specialty 05.17.11 – technology of refractory nonmetallic materials. – National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkov, 2018. The thesis is devoted to the development of glass-ceramic coating compositions for titanium alloys based on the system Na2O–K2O–Li2О–CaO–ZnO–CaF2–Al2O3–B2O3–P2O5–SiO2 for dental prosthetics and the choice of technological parameters for their preparation. A set of requirements for the physicochemical, technological and operational properties of bioactive glass-ceramic coatings on titanium alloys for dental endoprosthetics is formulated and optimal methods of their application are chosen, in particular for whole-cylindrical implants – slip, and for screw – electrophoretic technology. A system of criteria for glass matrices has been developed and a choice of a glass-ceramic type of a titanium coating based on calcium phosphosilicate glass matrices for the simultaneous provision of a reinforced chemically active fine-grain crystalline coating structure under conditions of a low-temperature (780 °С) short-term (1,0 ÷ 1,5 min) heat treatment is substantiated. The mechanism of structure and phase formation in model glasses and glass-ceramic coatings, based on them, and the structural rearrangement of the coating surface during the formation of a strong apatite-like layer under in vitro conditions during the first month are established. Optimum technological parameters of obtaining bioactive glass-ceramic coatings for titanium by slip were determined (H = 6.64 GPa, K1C = 2.8 MPa·m1/2, Ra = 3.52 μm, σadg = 15 MPa) and electrophoretic (H = 6, 72 GPa, K1C = 3.0 MPa·m1/2, Ra = 2.86 μm, σadg = 17 MPa) with microbiological testing techniques. Practically confirmed the possibility of using the developed bioactive glass-ceramic coatings on titanium as a member of implants for dental endoprosthetics with a shortened period of fusion of about one month.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.11 – технологія тугоплавких неметалічних матеріалів. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016 р. Дисертацію присвячено розробленню основ технології одержання склокристалічних покриттів по сплавах титану на основі системи R₂O – RO – RO₂ – R₂O₃ – P₂O₅ – SіO₂ для кісткового ендопротезування. Сформульовано наукові положення одержання кальційсилікофосфатних склокристалічних покриттів як біоактивних компонентів ендопротезів кульшового суглобу та нижньої шелепи. Обрано вихідну склоутворюючу систему та встановлено механізм структуро- і фазоутворення в модельних стеклах та особливості формування на їх основі покриттів по сплавах титану під час термічної обробки. Розроблено технологію одержання біоактивних склокристалічних покриттів з мікро-твердістю H = 6620 ÷ 7050 МПа, параметром тріщиностійкості K1C = 2,01 ÷ 2,73 МПа·м1/2, твердістю за Віккерсом HV = 5440 ÷ 5660 МПа, адгезійною міцністю σадг = 16 ÷ 17 МПа та підтверджено формування апатитоподібного шару на поверхні розроблених покриттів in vitro, що дозволяє використовувати їх в умовах змінних динамічних навантажень.
Thesis for the Candidate of Technical Sciences Degree n specialty 05.17.11 – Technology of refractory nonmetallic materials. – National Technical University "Kharkiv Polytechnical Institute", Kharkiv, 2016. The thesis is dedicated to development of technological bases of obtaining glass-ceramic coatings on titanium alloys in the R₂O – RO – RO₂ – R₂O₃ – P₂O₅ – SіO₂ system for bone endoprostheses. Scientific provisions of obtaining calcium silicophos-phate glass-ceramic coatings as bioactive components of endoprostheses of coxofemo-ral joint and lower jaw bone were defined. Initial glass-forming system was chosen, mechanism of structure- and phase-formation in model glasses and characteristics of coatings formation on their base on titanium alloys during thermal treatment has been established. Technology of bioactive glass-ceramic coatings with microhardness of H = 6620 ÷ 7050 MPa, crack toughness parameter K1C = 2,01 ÷ 2,73 MPa·м1/2, Vickers hardness HV = 5440 ÷ 5660 MPa, adhesive strength σadh 16 ÷ 17 MPa has been developed, formation of apatite-like layer on the surface of developed coatings in vitro has been confirmed which allows their use in conditions of conditions of variable dynamic loads.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.11 – технологія тугоплавких неметалічних матеріалів. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016 р. Дисертацію присвячено розробленню основ технології одержання склокристалічних покриттів по сплавах титану на основі системи R₂O – RO – RO₂ – R₂O₃ – P₂O₅ – SіO₂ для кісткового ендопротезування. Сформульовано наукові положення одержання кальційсилікофосфатних склокристалічних покриттів як біоактивних компонентів ендопротезів кульшового суглобу та нижньої шелепи. Обрано вихідну склоутворюючу систему та встановлено механізм структуро- і фазоутворення в модельних стеклах та особливості формування на їх основі покриттів по сплавах титану під час термічної обробки. Розроблено технологію одержання біоактивних склокристалічних покриттів з мікро-твердістю H = 6620 ÷ 7050 МПа, параметром тріщиностійкості K1C = 2,01 ÷ 2,73 МПа·м1/2, твердістю за Віккерсом HV = 5440 ÷ 5660 МПа, адгезійною міцністю σадг = 16 ÷ 17 МПа та підтверджено формування апатитоподібного шару на поверхні розроблених покриттів in vitro, що дозволяє використовувати їх в умовах змінних динамічних навантажень.
Thesis for the Candidate of Technical Sciences Degree n specialty 05.17.11 – Technology of refractory nonmetallic materials. – National Technical University "Kharkiv Polytechnical Institute", Kharkiv, 2016. The thesis is dedicated to development of technological bases of obtaining glass-ceramic coatings on titanium alloys in the R₂O – RO – RO₂ – R₂O₃ – P₂O₅ – SіO₂ system for bone endoprostheses. Scientific provisions of obtaining calcium silicophos-phate glass-ceramic coatings as bioactive components of endoprostheses of coxofemo-ral joint and lower jaw bone were defined. Initial glass-forming system was chosen, mechanism of structure- and phase-formation in model glasses and characteristics of coatings formation on their base on titanium alloys during thermal treatment has been established. Technology of bioactive glass-ceramic coatings with microhardness of H = 6620 ÷ 7050 MPa, crack toughness parameter K1C = 2,01 ÷ 2,73 MPa·м1/2, Vickers hardness HV = 5440 ÷ 5660 MPa, adhesive strength σadh 16 ÷ 17 MPa has been developed, formation of apatite-like layer on the surface of developed coatings in vitro has been confirmed which allows their use in conditions of conditions of variable dynamic loads.