Електроліт для нанесення захисних і декоративних плівок на вироби із вентильних металів та їх сплавів

Електроліт для нанесення захисних і декоративних плівок на вироби із вентильних металів та їх сплавів, що включає 0,1-15%-ий розчин однозаміщеного фосфату лужного металу, який відрізняється тим, що додатково містить двозаміщений фосфат лужного металу, який береться в масовому співвідношенні 1:1 до основної солі, а як розчинник використовується вода. (19) (21) u200512163 (22) 19.12.2005 (24) 15.06.2006 (46) 15.06.2006, Бюл. № 6, 2006 р. (72) Безручко Лариса Валентинівна, Рой Ірина Дмитрівна, Степанова Ірина Ігоревна, Севидова Олена Константинівна, Забашта Лідія Олександрівна (73) ВІДКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО ХАРКІВСЬКИЙ ЗАВОД "ТОЧМЕДПРИЛАД" 3 15123 4 тильних металів, що наведений в публікації [5], та електроліті рН розчину практично не змінюється, який містить 0,1-15% калію однозаміщеного в гліщо забезпечує утворення щільних бездефектних цериновому розчині. Зниження вмісту води до 0,1шарів покриття на виробах медичного призначен0,09% практично виключає її участь в процесі на ня та декоративних покриттів. аноді з виділенням кисню, що виключає утворення У відомому електроліті аналогічний ефект до+ іонів Н та зв'язаного з ним підкислення. Розчин не сягнуто за рахунок зниження концентрації води у токсичний, дозволяє формувати АОП при заданорозчині до мінімальних значень (0,09-0,1%) та виму режимі впродовж необмеженого часу, а самі лучення її реакції розкладу на аноді, що потребує плівки відрізняються високими показниками щільдовготривалої температурної обробки його при ності та діелектричної проникності. Дане технічне кожному новому використанні, а також проведенні рішення являється найбільш близьким до корисної процесу анодування виробів при високій (>150°С) моделі, що заявляється. температурі. Недоліками відомого електроліту [5] є висока Процеси анодування вентильних металів у заявленому електроліті можуть здійснюватися в потемпература експлуатації (>150 С) та використантенціостатичному, гальваностатичному або змішаня як розчинника гліцерину, який в порівнянні з них режимах. водою значно підвищує в'язкість розчину і тим саНижче описується приклад застосування об'ємим погіршує процес відмивання виробів складної кту корисної моделі при нанесенні АОП на ортопеконструкції від чужорідних для організму речовин. дичні імплантати. Крім того, в процесі формування плівок не виклюПопередньо поліровані імплантати із титаночається можливість електрохімічного розкладу вого сплаву ВТ6 промивали у бензині та лужному гліцерину і включення продуктів його окислення розчині, потім у дистильованій воді шляхом зану(гліцеринового альдегіду, акрилової та пропіонової рення і протирали насухо бязевими серветками. кислот, інших неідентифікованих речовин) в склад Після того вони закріплялися на штативі і занурюАОП, що негативно вплине на їх біосумістність. валися в ванну з розчином електроліту, склад якоВідомий електроліт потребує перед кожним вжиго є предметом корисної моделі. Після того прикванням довготривалого (від 1 до 12 годин) попеладається напруга до імплантату (+) та електроду реднього прогрівання при температурах 150-180°С із титану (-) і подається струм. В залежності від з метою звільнення розчину від зайвої води, яка режиму анодування ми отримували плівки різного при охолодженні розчину до кімнатної температузабарвлення, а значить і різної товщини. Час анори може знову поглинатися об'ємом гліцерину з дування не перевищує 60 секунд, після чого вироповітря. Це створює додаткові труднощі при ексби виймали із розчину, промивали в проточній воді плуатації даного розчину і ускладнює технологічта протирали насухо серветками. ний процес анодування в цілому. Наведені в табл.1 порівняльні експлуатаційні В основу нашої корисної моделі щодо електпоказники електролітів та результати досліджень, роліту для нанесення захисних і декоративних які наведені в табл.2 показують, що заявлений плівок на вироби із вентильних металів та сплавів електроліт в простих технологічних умовах його на їх основі покладено задачу покращення експлувикористання забезпечує формування АОП, які по атаційно-технологічних характеристик електроліту своїм основним властивостям ідентичні АОП, що анодування, зокрема значне зменшення його роутворюються при анодуванню у відомому електбочої температури і часу попередньої проробки, роліті. А враховуючи те, що анодування в суміші спрощення процесу відмивання виробів після анофосфатів виключає попадання чужорідних речодування, підвищення біосумісності анодованих вин в структуру покриттів, можливо стверджувати, медичних виробів за рахунок зменшення можлищо покриття отримані в заявленому електроліті вості включення чужорідних аніонів в склад АОП. являються більш біологічно безпечними. Поставлена задача вирішується тим, що елекБіохімічні дослідження дії АОП, які отримані в троліт крім однозаміщеного фосфату лужного мезапропонованому розчині, на культури живих орталу додатково містить двозаміщений фосфат ганізмів показали, що покриття біосумісні, не чилужного металу (калію або натрію), який додаєтьнять токсикологічної дії на структурну організацію ся в масовій кількості 1:1 до основного інгредієнту, культивованих фібропластів, їх ріст та проліферапри цьому загальна концентрація солей не перетивну активність. вищує 0,1-15%, а як розчинник використовується Суттєві ознаки, які співпадають із прототипом: вода. а) 0,1-15%-й розчин однозаміщеного фосфату Застосування суміші одно та двозаміщених лужного металу. фосфатів в указаному співвідношенні дозволяє Суттєві ознаки, які відрізняються від прототиодержати вихідний розчин з майже нейтральним пу: показником (рН=6,8), який забезпечує його універa) додатковий вміст двозаміщеного фосфату сальність по відношенню до вентильних матеріалужного металу, який берется в співвідношенні 1:1 лів і сплавів на їх основі, що використовуються в до основного інгредієнту без збільшення загальної біоінженерії. концентрації 0,1-15%; Перевагою запропонованого електроліту є виb) використання води як розчинника замість сокий показник буферної ємності, зокрема він догліцерину; сягає 39мл НСl/ рН проти 7,2 і 14,3 відповідно в c) відсутність попередньої температурної обводних розчинах однакової концентрації солей робки електроліту; NaH2PO4 і NaHPO4 Це дозволяє нівелювати негаd) температура експлуатації електроліту 20тивний ефект підкислення прианодної зони. При 25°С замість температури >150°С для відомого формуванні АОП товщинами до 1000А° в даному 5 15123 6 електроліту. умови виробництва медичних виробів із вентильВпровадження запропонованого електроліту них матеріалів та їх сплавів з плівками АОП та дозволить покращити екологічно-експлуатаційні підвищити показники їх біосумісності. Таблиця 1 Порівняльні експлуатаційно-технологічні характеристики розчинів електролітів Назва характеристик електроліту Склад Розчинник Температура анодування, С Час попередньої теплової обробки, годин Показник кислотності, рН Електроліт Відомий Заявлений 0,1-15%-й розчин суміші 0,1-15%-й розчин однозаміщеного одно- та двозаміщеного фосфатів фосфату лужного металу. лужного металу Гліцерин Вода >150 20-25 1-12 Не потребує 8-9 6,5-7,0 Таблиця 2 Склад електроліту 1% NaH2PО4+1% NaHPО4 l% NaH2PО4+l% NaHPО4 4% NaH2PO4+4% NaHPO4 4% NaH2PO4+4% NaHPO4 7,5% NaH2PO4+7,5% NaHPO4 7,5% NaH2PO4+7,5% NaHPO4 Матеріал зразків тантал Сплав титану ВТ1-0 цирконій Сплав титану ВТ6 ніобій Сплав титану ВТ16 Джерела інформації: 1. Анодное оксидирование и пассивация титана, идущего на имплантанты. Oxidation anodyne et passivations du titan supplication aux. Implants. Fretting Fabric. Galvanic-Organo - trait surface. 2000, 69, №703, c.361-363. 2. Электролит для анодирования титановых сплавов. А.с. СССР №968966, М. Кл. С25D11/26, 1982. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Режим анодування J, А/см2 U, в , сек 20 60 30 120 0,02 55 45 0,05 20 90 10 30 0,1 10 Характеристики АОП колір Обл. пас. Е, В коричневий 1,53 блакитний 1,25 жовтий 1,38 синій 0,84 золотий 1,42 синій 0,75 3. Электролит для анодирования вентильных металлов. А.с. СССР №707383, М. Кл. С25D11/26, 1979. 4. Спосіб анодування титану та титанових сплавів. Деклараційний патент, №71271 А, М. Кл.С25D11/26,2004. 5. Електроліт для анодування вентильних металів. Патент США №5935408, МПК6 С25D11/26, 1999. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601