Laboratóriumi Fizika nanoszerkezetű biokompozitok

Egy rövid története osztály

- A szerkezete és tulajdonságai nanoszerkezetű fém anyagok, módszerek súlyos képlékeny deformáció előállításához az ömlesztett fém ultrafinom és nanoszerkezetű anyagok.
- A szerkezete és tulajdonságai kompozitok alapuló nanostrukturált titán-oxid és kalcium-foszfát biocovers fogászati ​​implantológia, traumatológia és ortopédia.
- Létrehozása módosított réteg felületén az acél és titán cikkek és áru-oxid kerámiák ultrahangos felületkezelés.
- Vizsgálata gradiens rétegek és bevonatok kapott diffúziója miatt a módosított telítési ultrahangos felületi kitettségének cikkek atomok a bevonó anyagot a kémiai-hőkezelési, ion-plazma és termikus szórás.
- Fizikai kölcsönhatás töltött részecskék a fémek és ötvözetek.
- Fizikája a szilárdság és képlékenység fémek, ötvözetek és acélok.

A teljes száma 16 fő, köztük:
tudományok doktora - 3,
PhD - 4,
végzős hallgatók - 1
fiatal kutatók (legfeljebb 33 éves) - 7

Létszámtáblát

Sharkeev Jurij Petrovics - fejét. labor. d.f.-m.-n. [email protected]
Legostaeva Elena - tudományos főmunkatárs Prof. [email protected]
Sedelnikova Maria B. - Senior Scientist dts [email protected]
Eroshenko Anna Y. - NS Ph.D. [email protected]
Kovalevskaya Jeanne G. - Ph.D. ved. Engineer, [email protected]
Nazarenko Nelly Nikolaevna - PhD Gergely [email protected]
Ksenia Popova S. - Ph.D. Junior Kutató [email protected]
Belyavskaya Olga A. - Ch. specialista, [email protected]
Tolmachev Aleksey Ivanovics - Ch. specialista, [email protected]
Glushko Yuri A. - ved. technológus, [email protected]
Uvarkin Pavel - ved. technológus, [email protected]
Ivan Glukhov - technológus, [email protected]
Tolkachev Tatiana - technológus, [email protected]
Prosolov Constantine Alekszandrovics - mérnök, [email protected]
Komarova Ekaterina G. - posztgraduális hallgató, [email protected]

A legfontosabb tudományos eredmények

1. biokompozitok vizsgáltuk alapján nanostrukturált titán módosított felületek mikro plazma oxidáció. Tervezett és gyártott

félüzemi MicroArc - 3,0 mikro-íves oxidációval és lerakódását kalcium-foszfát bevonatok titánötvözetből szubsztrátok széles variációja villamos paraméterek, amely lehetővé teszi, hogy kapjunk bevonatokat különböző tulajdonságokkal. A hatás a villamos paraméterek tulajdonságait mikro-lerakódás bevonat: vastagsága, mérete szferolitok és pórusok és bevonatok adhéziós szilárdság. Az eredmények azt mutatják, hogy a növekvő impulzus időtartama a anódos lineáris növekedés üzemmódban történik bevonat paramétereit: vastagság, méretei a szerkezeti elemek egyenletesen magas szintű tapadási erő. Ugyanakkor, időtartamának csökkentése, és az impulzus ismétlési sebesség és hozzá egy katód áram csökkenését okozza a tapadási erőt a megnövekedett teljes porozitása bevonatok. Az optimális összetételét az elektrolit be van állítva, és az optimális alkalmazási módját. Microarc kalcium-foszfát bevonatok alkalmazott elektrolit alapuló foszforsav, hidroxiapatit és kalcium-karbonát, a X-ray amorf állapotban, és a tapadást a titán-alapanyaghoz nem kisebb, mint 25 MPa és a porozitása 35-45%, pórusmérete 5 # 8209; 15 um. X-ray amorf kalcium-foszfát bevonat érintkező biológiai közegben magas reszorpciós sebességének (oldódás), hogy Ez arra utal, hogy a biológiai aktivitás.

2. A javasolt eljárás megszerzése kombinált készítmények formájában rudak és submicrocrystalline BT1-0 nanoszerkezetű titán homogén szerkezetű szempontjából előforma, amely több egytengelyű összenyomás egy présben egy alakváltozást deformáció tengely és a multi-pass gördülő végeztük szobahőmérsékleten, majd a hőkezelés dorekristallizatsionnym. Bárok nanostrukturált titán és submicrocrystalline javallott az orvosi gyakorlatban gyártásához implantátumok, beleértve a fogászati ​​implantátumokat. Titán BT1-0 a nanostructural submicrocrystalline államok és nagy osteointegratsionnymi tulajdonságait.

3. Elméletileg alapján matematikai modellek a diffúziós kölcsönhatás vizsgált oldásával kalcium-foszfát bevonat érintkezve biológiai folyadékkal. Megfogalmazott és vizsgált numerikusan modell oldásával egyéni szferolit mint almodell a modellben foszfát oldódó sóoldatban. A becslés az idő, hogy elérje a kritikus feszültség, ami a pusztulását a Szferulit. Az eredmények azt mutatják, hogy az oldódási sebessége szferolit, jóllehet lehetőség megsemmisítése függ a közelsége a minta felületén és a sarokban, valamint a diffúziós koefficiens és a koncentrációt tágulási együtthatója.

4. kifejlesztett modern design enosszális fogászati ​​implantátum csavar szerszámok és tartozékok nanoszerkezetű submicrocrystalline BT1-0 és titán felszívódó kalcium-foszfát bevonat. Nanoszerkezetű titán BT1-0 olyan mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek összehasonlíthatók a tulajdonságait ötvözött titánötvözetek használják a gyógyászatban, és nem tartalmaz káros élő szervezetben az ötvözőelemek, mint például az alumínium, vanádium, molibdén. Mindezen tulajdonságok sikeresen használja nanoszerkezetű titán a gyógyászatban. Így felszívódó kalcium-foszfát bevonat biztosítja a sikeres oszteointegrációt csont az implantátum.

5. Kimutattuk, hogy az ultrahangos kezelés egy nagyon hatásos módszer a felületmódosító. Változások a fizikai-kémiai és mechanikai tulajdonságai az anyag felület miatt változások a fázis összetételét, növekvő koncentrációjának kristályhibák, a formáció a SMC (le nano-méretű) struktúrák és nyomó belső feszültségek.

6. Ultrahangos felületkezelés javasolják egy eljárás felület előkészítés előtt kémiai-hőkezelési és az alkalmazás A termikus szórásos bevonatok. A jelentős növekedés a hibák számát a kristályszerkezetének a felület az alapréteg a későbbi ion nitridálási biztosít intenzívebbé cementálás eljárás az anyag felületén növeli a mélység a kapott osztályozott réteg megváltoztatja a fázisviszony, amely fokozott tartóssága a kapott cikk. Alkalmazása során a termikus szórással bevonatot a felületen, ultrahanggal kezeljük, és a kialakulása hullámos submikrorelefa módosított felületi réteg szerkezete biztosít egyenletes expozíció a pulzusnyomás és mentesítés folyadékcseppek permetezett anyag a szubsztrátum és elősegíti a kialakulását a megbízható adhezív kötést.

7. kifejlesztett rendszerek ultrahang kötszerek befejező mozdony kerekei. Komplexek át 30 mozdony raktárak Oroszországban.

1. Press 1200, 1600, 2500 és a 6000 kN hengerművek lapos tekercs és patakok, görgők - előállítására fém ultrafinom anyagok, nanostrukturált submicrocrystalline és megállapítja a magas szolgáltatási tulajdonságokkal.
2. Transmission Electron Microscope EM-125K -, hogy tanulmányozza a mikroszerkezete fémes anyagok.
3. Berendezés a mikro-íves oxidációval «Microarc-3„- alkalmazására vonatkozó oxid-kalcium-foszfát bevonatok, titán és titánötvözetek.
4. Az optikai mikroszkóp MIM-9.
5. Mikrokeménység PMT-3M.
6. profiler 296.
7. Berendezés ága MSC ISPMS RAS és REC TSU ISPMS RAS (Micro durométer Duramin-5 Keménység Duramin-500 A75, pásztázó mikroszkóp Philips SEM 515, egy X-ray diffraktométer DRON-7 tribométer "Pin-on-Disc Tribotester", vágás gép Secotom-10, csiszoló és polírozó gép TetgraPol-15 + TegraForce-1 + TegraDoser-5, radiális hengermű VEM-3CM et al.).

Kommunikáció az egyetemekkel. pedagógiai alkalmazottak

Sharkeev YP - professzor Kísérleti Fizikai, TPU.
Kovalevskaya JG - egyetemi docens, Department of Materials Technology of Metals IFVT TPU.
Prosolov KA - Master TPU.
Khimich MA - posztgraduális hallgatója TSU NO.
Chebodaeva VV - posztgraduális TPU.