Композиционные материалы и многофункциональные покрытия | |
Название | Формирование композиционных защитных кальций-фосфатных покрытий на резорбируемых Mg-сплавах |
DOI | 10.17580/tsm.2015.10.14 |
Автор | Гнеденков С. В., Синебрюхов С. Л., Пузь А. В., Машталяр Д. В. |
Информация об авторе | Институт химии Дальневосточного отделения РАН, Владивосток, Россия: С. В. Гнеденков, профессор, зам. директора по научной работе, зав. отделом электрохимических систем и процессов модификации поверхности |
Реферат | Методом плазменного электролитического оксидирования на сплавах магния систем Mg – Mn – Ce, Mg – Zn – Zr получены покрытия, состоящие из оксида магния и фосфатов кальция, в том числе гидроксиапатита, ускоряющего остеогенез (костеобразование). В работе представлены результаты исследования фазового и элементного составов, морфологии и антикоррозионных свойств покрытий. Совокупностью физико-химических методов исследования показано, что дополнительная обработка нанесенного методом плазменного электролитического оксидирования слоя ультрадисперсным политетрафторэтиленом позволяет уменьшить его дефектность и существенно увеличить коррозионное сопротивление обрабатываемого сплава. Для сплавов МА14 и МА20 поляризационное сопротивление композиционных покрытий в растворе Хэнкса при 37 оС увеличилось на 3–4 порядка по сравнению с материалом без покрытия. Максимальное повышение защитных свойств обеспечивает композиционное покрытие на Mg-сплаве МА8 (значение плотности тока коррозии <5,0·10–10 А/см2). Методом волюмометрии в условиях in vitro в искусственной среде, имитирующей по ионному составу плазму крови человека (Simulated Body Fluid — SBF) установлено, что существенно снижается скорость растворения магниевых сплавов с композиционными покрытиями по сравнению со сплавами без покрытия. Анализ результатов продемонстрировал наиболее высокую степень защиты полимерсодержащего покрытия для сплава МА8. В течение 28 сут пребывания образца в SBF-растворе выделения водорода не происходило. Для сплавов МА20 и МА14 композиционные покрытия снижают скорость коррозии в SBF-растворе в 50 и в 3 раза соответственно по сравнению с материалом без покрытия. При этом поверхность кальций-фосфатного слоя, содержащего гидроксиапатит, остается биологически активной. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (№ 14-33-00009) и Правительства РФ (Федерального агентства научных организаций). |
Ключевые слова | Mg-сплав, плазменное электролитическое оксидирование, имплантат, гидроксиапатит, биоактивность, резорбция, ультрадисперсный политетрафторэтилен |
Библиографический список | 1. Murr L. E. Handbook of Materials Structures, Properties, Processing and Performance. — Berlin : Springer International Publishing. 2015. — 1152 p. |
Language of full-text | русский |
Полный текст статьи | Получить |