Спосіб анодування титану та титанових сплавів

Спосіб анодування титану та ти танових сплавів, що включає електрохімічне окиснення в 115%-ному розчині солі натрію при густині постійного струму 0,007-0,13А/см 2, який відрізняється тим, що після ви ходу процесу на постійну напругу окиснення продовжують вести в потенціостатичному режимі протягом 3-10 хвилин, а як сіль натрію використовують однозаміщений або двозаміщений фосфа ти. (19) (21) 20031211638 (22) 16.12.2003 (24) 15.11.2004 (46) 15.11.2004, Бюл. № 11, 2004 р. (72) Севидова Олена Костянтинівна, Степанова Ірина Ігоревна, Рой Ірина Дмитрівна, Машкіна Оксана Юріївна (73) НАЦІОН АЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ" 3 71271 4 нізму аніони, а саме ацетати, що негативно вплипотенціостатичному режимі при цій напрузі протяває на біосумісність таких покриттів. Удосконаленгом 3-10 хвилин. ня способу за рахунок використання солей, водні Значення напруги, при якій проводять другий розчини яких мають кисле, нейтральне або лужне етап анодування залежить від початкової густини середовище [6], зокрема нітратів, карбонатів та струму та марки титанового сплаву. Час анодухлоридів амонію і натрію, не виключає цих недолівання при постійній напрузі визначається експеків. риментально - це час, протягом якого встановлюВ основу винаходу покладено задачу підвиється мінімальні залишкові струми в системі щення захисних властивостей і покращення біосуметал-покриття. Величина залишкових стр умів місності оксидних покриттів на титані і титанових дозволяє також оцінювати дефектність оксидних сплавах. плівок - чим вони менші, тим більш досконалі поПоставлена задача вирішується тим, що анокриття, тим кращі у ни х захисні властивості. дування титану та титанових сплавів у розчині солі В таблиці 1 наведені результати проведених у проводять спочатку в гальваностатичному режимі, фізіологічному розчині (0,9% NaCl) порівняльних а після виходу на постійну напругу - в потенціостадосліджень корозійної стійкості (потенціал корозії, тичному, а як сіль використовують однозаміщений ЕКОР, В) та електрохімічної активності (область або двозаміщений фосфат натрію. пасивності, DE, В) зразків виробів із титанового Заявлений спосіб здійснюється таким чином. сплаву з оксидними покриттями, що сформовані Виріб із титану чи титанового сплаву знежирізними способами. рюють і промивають. Після цього його приєднують Експериментальні дослідження виявили, сутдо анода, джерела постійного струму та напруги і тєво знижену електрохімічну активність, а відповірозташовують в електролітичній ванні з водним дно, кращі захисні властивості у покриттів, що вирозчином натрію фосфорнокислого однозаміщеноконані за заявленим способом у порівнянні з го або двозаміщеного з концентрацією 1-15мас. %. покриттям, що виконане за відомим способом Електроліз проводять спочатку при постійній гус(прототипом). Ці переваги зберігаються після тритині струму, яка вибирається мінімально можливалої витримки у фізіологічному розчині, що має вою для початку процесу, а після досягнення поважливе значення для виробів-імплантатів. стійної напруги, анодування проводять у Таблиця 1 Показники порівняльних досліджень Сплав ВТ1-0 без покриття Показники Анодований сплав ВТ1-0 за способом відомим заявленим після 10-ти після 10-ти початкові денної початкові денної витримки витримки початкові Потенціал корозії, ЕКОР, В (х.с.е.) Область пасивності, DE, В Залишкові струми, j, А/см 2 після 10-ти денної витримки -0,350 -0,060 0,040 -0,029 0,250 0,047 0,005 0,220 0,360 0,001 0,330 1,350 0,00015 1,253 Покращення показників біосумісності оксидних покриттів у заявленому способі забезпечується використанням солей фосфорної кислоти. Фосфат-аніони входять до мінерального складу кісткових тканин і рідкого фізіологічного середовища організму, тому при включенні їх у стр уктуру оксидів, що характерно для процесів анодування [7], вони не будуть викликати алергічної реакції організму. Таким чином, виготовлення оксидного покриття на титані та титанових сплавах заявленим способом забезпечує їм вищі показники корозійної стійкості, електрохімічної інертності та біосумісності, що дозволяє покращити експлуатаційні характеристики виробів-імплантатів. Суттєві ознаки, які співпадають із прототипом, є: електрохімічне окислення титану та титанових сплавів у водному розчині солі натрію з концентрацією 1-15мас. % при густині постійного струму 0,007-0,13А/см 2. Суттєві ознаки, які відрізняються від прототипу, є: додаткове електрохімічне окислення при постійній напрузі, що досягається на етапі анодування в гальваностатичному режимі, та витримка при цій напрузі протягом 3-10 хвилин; використання для розчину солі натрію однозаміщеного або двозаміщеного фосфатів. Впровадження запропонованого способу дозволить на 25-30% зменшити кількість рецидивів у людей з підвищеною чутливістю до металевих імплантатів за рахунок покращення показників їх біосумісності. ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ 1. Спосіб анодування титана в суміші хромової кислоти і фториду. Патент США №4473446, С25Д11/02, 11/34, 1984. 2. Спосіб обробки поверхні титана і його сплавів. Заявка Японії №57 -15199, МПК3 С25Д11/02,11/26, 1982. 3. Електроліт для анодування титанових сплавів. А.с. СРСР №968969, М. Кл. С25Д11/26, 1982. 4. Електроліт для анодування вентильних металів. Патент США №5935408, МПК6 С25Д11/26, 1999. 5 71271 6 5. Способ анодирования титана. Пекшева Н.П. 7. Одынец Л.И. Ме ханизм внедрения и состав А.с. СРСР №1216258, М. Кл. С25Д11/26. анодных оксидных пленок, получаемых в раство6. Пекшева Н.П. Интерференционные окисные рах неорганических кислот //Физика окисных плепленки на титане и его сплавах. -Красноярск: Изднок. Сб. Петрозаводск, 1988, -с.86-90. во Краснояр. Ун-та, 1988. -244с. Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601