Каркасний гідроксіапатит і спосіб його одержання

1. Каркасний гідроксіапатит, що містить пористий гідроксіапатит і армуючу фазу, який відрізняється тим, що армуюча фаза являє собою пластичний каркас з біосумісних металів і сплавів, що використовуються в імплантології, при цьому об'ємний вміст каркаса в композиті гідроксіапатиткаркас складає 20-40%. 2. Спосіб одержання каркасного гідроксіапатиту шляхом пресування та спікання, який відрізняється тим, що перед пресуванням в прес-форму вміщують пористий металевий каркас, який заповнюють порошком дисперсного гідроксіапатиту. (19) (21) 20031212696 (22) 29.12.2003 (24) 15.11.2004 (46) 15.11.2004, Бюл. № 11, 2004 р. (72) Скороход Валерій Володимирович, Солонін Сергій Михайлович, Іванченко Ліана Анатоліївна, Каташинський Віктор Петрович, Пінчук Наталія Дмитрівна, Коломієць Людмила Львівна (73) ІНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МАТЕРІАЛОЗНАВСТВА ІМ. І.М. ФРАНЦЕВИЧА НАЦІОН АЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ 3 71402 4 простого та дешевого, у порівнянні з прототипом, каркасу в композиті значення ударної в'язкості способа його одержання. значно зростає. Задача виготовлення каркасного гідроксіапаПриклад 3 титу вирішується шляхом використання гідроксіаПриготування зразків проводилось як в припатиту і пластичного каркаса з біосумісних металів кладі 1, але використовували металевий каркас з та сплавів, що використовуються в імплантології: пористістю 90%. Зразки пресували тиском нержавіючої сталі, титану, кобальтхромових і ніке400МПа. При цьому об'ємний вміст металевого льхромових сплавів, при цьому об'ємний вміст каркасу в спечених зразках композитів складав каркаса в композиті гідроксіапатит-каркас складає 30%. Для цих зразків одержано величину ударної 20-40%. в'язкості 40000Дж/м 2. Таким чином, ми бачимо, що Такий армований каркасний матеріал має виударна в'язкість каркасних композитів продовжує сокий опір крихкому руйнуванню і добре оброблязростати, але не так значно, як у попередньому ється (наприклад, пилкою) без руйнування. Остеоприкладі. кондуктивність каркасного гідроксіапатиту буде Приклад 4 забезпечена біологічною основою матеріалу - гідПриготування зразків проводилось як в прироксіапатитом, а також достатнім рівнем пористоскладі 1, але використовували металевий каркас з ті композита. пористістю 87%. Зразки пресували тиском Задача створення нового способу одержання 500МПа. При цьому об'ємний вміст металевого каркасного гідроксіапатиту вирішується шляхом каркасу в спечених зразках композитів складав використання методів пресування та спікання і 40%. Для цих зразків одержано величину ударної полягає в тому, що бер уть готовий або виготовляв'язкості 45000Дж/м 2. Таким чином, продовжується ють пористий металевий каркас, який заповнюють незначне зростання ударної в'язкості композитів. порошком дисперсного гідроксіапатиту, потім у Приклад 5 пресформу засипали за допомогою утряски дисПриготування зразків проводилось як в приперсний порошок гідроксіапатиту та пресували кладі 1, але використовували металевий каркас з пористістю 85%. Зразки пресували тиском призматичні зразки 7´9´45мм певним тиском. Зра600МПа. При цьому об'ємний вміст металевого зки спікали у вакуумі при температурі 1000°С. Готові зразки випробували на роботу р уйнування при каркасу в спечених зразках композитів складав 45%. Для цих зразків одержано величину ударної динамічному навантаженні, тобто визначали ударв'язкості 45000Дж/м 2. В цьому випадку крихка міцну в'язкість композитів при тестуванні на копрі, ність вже не збільшується, але вміст біоактивної коли руйнування зразка відбувається при ударі фази гідроксіапатиту зменшується. Тому не має зведеного догори маятника. Цей спосіб одержання матеріалу більш простий, ніж спосіб, що запропосенсу збільшувати вміст каркасу більше 40% об'єму. Таким чином, ми бачимо, що для композитів нований в найближчому аналогу. оптимальним об'ємним вмістом каркасу в компоПриклади здійснення винаходу зиті є 20-40%. Приклад 1 Приклад 6 Металевий каркас з ніхромового сплаву з пористістю 95% та діаметром пор 3мм вміщували в Приготування зразків проводилось як в прикладі 1. Використовували металевий каркас з нерметалеву пресформу, потім у пресформу засипали жавіючої сталі, який мав пористість 92% і пори за допомогою утряски дисперсний порошок гідророзмірами 2мм. Зразки пресували тиском 300МПа. ксіапатиту та пресували призматичні зразки При цьому об'ємний вміст металевого каркасу в 7´9´45мм тиском 200МПа. Зразки спікали у вакууспечених зразках композитів складав 20%. Для мі при температурі 1000°С. Об'ємний вміст метацих зразків одержано величину ударної в'язкості левого каркасу в спечених зразках композитів 50000Дж/м 2. складав 15%. Готові зразки випробували на робоПриклад 7 ту руйн ування при динамічному навантаженні, Приготування зразків проводилось як в притобто визначали ударну в'язкість композитів при кладі 6. Використовували металевий каркас з нертестуванні на копрі, коли руйнування зразка відбужавіючої сталі, який мав пористість 92% і пори вається при ударі зведеного догори маятника. Для розмірами 2мм. Зразки пресували тиском 500МПа. цих зразків одержано величину ударної в'язкості При цьому об'ємний вміст металевого каркасу в 10000Дж/м 2. Для порівняння вкажемо, що ударна спечених зразках композитів складав 30%. Для в'язкість композитних зразків гідроксіапатит-скло цих зразків одержано величину ударної в'язкості складала 900Дж/м 2. Таким чином, ми бачимо що 55000Дж/м 2. така невелика об'ємна доля пластичного металеТаким чином, ми бачимо, що із використанням вого каркасу недостатньо підвищує крихку міцність каркасу з нержавіючої сталі у ти х же межах об'ємматеріалу. ного вмісту (20-30%) досягаємо вельми значних Приклад 2 показників ударної в'язкості матеріалу. Збільшення Приготування зразків проводилось як в припластичності композиційного матеріалу досягаєтькладі 1, але використовували металевий каркас з ся тим, що його результуюча характеристика випористістю 93%. Зразки пресували тиском никає за рахунок аддитивного складання власти300МПа. При цьому об'ємний вміст металевого востей крихкої і пластичної фази, тобто складання каркасу в спечених зразках композитів складав властивостей пропорційно об'ємним часткам кож20%. Для цих зразків одержано величину ударної ної фази. в'язкості 35000Дж/м 2. Таким чином, ми бачимо, що Ці приклади наочно демонструють ефективпочинаючи з 20% об'ємного вмісту металевого ність запропонованого нами нового матеріалу та 5 71402 6 способу його одержання з точки зору значного травматологія та протезування) як матеріал для підвищення хрупкої міцності матеріалу для імімплантації, а саме - заміни конструкційних елемеплантології, а також його гарну оброблюваність, нтів кісток людини. Саме поєднання в композиті про що свідчать наші позитивні спроби виготовметалевого каркасу і гідроксіапатиту забезпечує як лення деталей складної форми за допомогою нооброблюваність цих деталей, що необхідно для жовочної пилки. одержання деталей складної форми, і збільшення Розроблений композиційний матеріал може їх експлуатаційної міцності. бути використаний в медичній галузі (ортопедія, 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