Механические свойства биосовместимых покрытий титан-стекло-углерод для применения в ортопедических имплантатах и деталях для остеосинтеза

Исследованы механические свойства и фазовый состав биосовместимых покрытий для ортопедических имплантатов, состоящих из подслоя титана с развитой морфологией поверхности, на которую нанесено стеклоуглеродное покрытие с целью повышения его биосовместимости. Подслой титана толщиной 250 мкм наносили с помощью установки микроплазменного напыления МПН-004. Напыление проводили на подложки размером 10×20×2 мм из титанового сплава Grade 5 (90 % титана, 6 % алюминия, 4 % ванадия). Осаждение стеклоуглеродного покрытия осуществлялось погружением образцов в 10 % раствор стеклоуглерода в толуоле с последующей сушкой и термообработкой при 920 °С в аргоне. Процесс повторяли не менее 5-7 раз и более до получения стеклоуглеродного слоя толщиной 19-50 мкм. С помощью экспериментов по наноиндентированию были исследованы механические свойства умеренно шероховатых (около 10 мкм) и сильно шероховатых (более 100 мкм) образцов с нанесенным стеклоуглеродным покрытием и без него с последующим сравнением. Также был проведен рентгеноструктурный анализ образцов. Установлено, что нанесение стеклоуглеродного покрытия повышает не только биосовместимость исследуемого материала, но и приводит к улучшению его механических свойств.