В медицине для протезирования применяют материалы из циркония, так как они биологически инертны и с меньшей доли вероятности вызовут неблагоприятную реакцию организма по сравнению с нержавеющей сталью и титановыми сплавами.
Коллектив исследователей кафедры металловедения и физики прочности НИТУ МИСИС под руководством профессора Сергея Никулина в сотрудничестве с коллегами из Института металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН разработали способ улучшения механических характеристик сплава на основе циркония и ниобия (ZR-2,5% NB).
Для повышения надежности материала исследователи провели серию экспериментов, включающих ротационную ковку и последующую термическую обработку сплава.
Выяснилось, что ротационная ковка при температурах 200-300°C формирует ультрамелкозернистую структуру материала с высокой плотностью дислокаций, увеличивая прочность примерно в 2,5 раза. После отжига при температуре 400°C структура стабилизируется. Это снижает уровень напряжения и увеличивает пластичность.
Такая методика обработки позволит предприятиям значительно улучшить потребительские характеристики медицинской продукции.
— Сплав циркония и ниобия традиционно применяется в атомной промышленности, где он используется для ядерных реакторов, — рассказал доцент кафедры металловедения и физики прочности НИТУ МИСИС, кандидат технических наук Станислав Рогачев.
— Это обусловлено его высокими термическими свойствами и устойчивостью к коррозии, что гарантирует долговечность конструкций в экстремальных условиях работы. Однако благодаря нашим совместным усилиям поставленные Чепецким механическим заводом материалы также нашли применение в медицине.
По словам Станислава Рогачева, обработанный учеными сплав — перспективный материал для изготовления зубных имплантатов и других видов протезов. Технология уже используется на предприятии ООО «3Д-Компонент» в Волгодонске при производстве конструкционных элементов зубных имплантатов.
— Создание новых материалов и технологий для медицины — одно из важных направлений деятельности вуза. Сплавы и покрытия, разработанные здесь, находят применение в хирургии, травматологии и других областях, — подчеркнула ректор НИТУ МИСИС Алевтина Черникова.
Работа выполнялась по государственному заказу.
Подробно результаты исследования опубликованы в научном журнале Transactions of the Indian Institute of Metals (Q2).
Жанна СМИРНОВА
Фото предоставлено пресс-службой МИСИС
Нет комментариев