Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИССЕРТАЦИЯ, МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Разработка технологии модификации электроплазменных покрытий с целью придания им улучшенных функциональных характеристик

not_en 460 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 81 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 03.08.2018
В результате выполнения магистерской диссертации показано: 1) Модернизирована конструкция эндопротеза коленного сустава; уменьшен вес на 5,3 %, разработана технология нанесения биокомпозиционного покрытия на эндопротез коленного сустава из титанового сплава. 2) Разработан и использован процесс теплового воздействия, увеличивающий адгезию композиционного покрытия на основе гидроксиапатита, сформированный электроплазменным напылением. 3) Разработана технология модификации поверхности с целью повышения физико-механических свойств покрытия с помощью термического оксидирования
Введение

Эндопротезирование коленного сустава является эффективным и часто единственным способом полноценного восстановления утраченной функции конечности при различны заболеваниях и повреждениях. Усовершенствование конструкции эндопротезов, а также нанесение на их поверхность биоактивных покрытий позволит добиться повышения остеинтеграционных свойств эндопротезов [1]. На данный момент в России заболевают миллионы людей в результате травм и патологических заболеваний, например, таких как остеопороз, остеосаркома. Технология в Современной хирургии, например, в онкологии и травматология спасает жизнь многим пациентам за счет новейшей технологии и новому оборудованию, расширенных хирургических операций, которые приводят к значительным послеоперационным костным дефектам. С давних времен медики ищут различные способы реконструкции костных дефектов с помощью установки имплантата для обеспечения возможности нормального функционирования поврежденного скелета человека, например, органа, который несет на себе вес, нагрузки. На сегодня проблема состоит в материале для имплантации поврежденного органа. Идеальный вариант если материал будет биологически совместимым с костной тканью человека, не быть токсичным, не вызывать отрицательных иммунных и других очень важных для организма человека. Необходимо, что бы материал не отторгался организмом как инородное тело, и быть биологически активным, образовывать связь с биологической системой и образованием на этом материале, замещаться его костной тканью, и желательно индуцировать процессы образования костной ткани. Имплантат или эндопротез должен сохранить свои функциональные качества в течении определенного периода времени, не изменяясь и не изменяя свою структуру и механически-подвижные функции [1].
Содержание

РЕФЕРАТ 8 ВВЕДЕНИЕ 9 1 Аналитический обзор литературы 10 1.1 Эндопротез коленного сустава 10 1.2 Свойства гидроксиаппатита 12 1.3 Повышение свойств имплантатов с плазменным покрытием 14 1.4 Термическая обработка титана 15 2 Патентный обзор 19 3 Конструкторская часть 42 3.1 Модернизация конструкции коленного эндопротеза 42 4 Технологическая часть 47 4.1 Абразивно струйная обработка 47 4.2 Ультразвуковая очистка 47 4.3 Термическое оксидирование 49 4.4 Электроплазменное напыление (ЭПН) 50 5 Научно исследовательская часть 53 5.1 Методика исследований 53 5.2 Растровая электронная микроскопия (РЭМ) и энергодисперсионный анализ (ЭДРА) 56 5.3 Шероховатость покрытия 60 5.4 Пористость покрытия 65 5.5 Адгезия покрытия 68 5.6 Микрошлиф поверхности покрытия 71 5.7 Микротвердость покрытия 73 6 Результаты плазмонапыленного покрытия при разных методах подготовки поверхности 76 7 Математическое моделирование 77 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 80 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 81
Список литературы

1. Эндопротезы крупных суставов: каталог / Джонсон & Джонсон, 2012. –104с. 2. Каталог протезов крупных суставов [Электронный ресурс] URL: Белякова О.В., Перинская И.В., Пичхидзе С.Я. Биосовместимое антимикробное покрытие эндопротеза коленного сустава. Самара: Л-Журнал, 2016. – 2с. 3. Баринов С.М., Комлев В.С. Биокерамика на основе фосфатов кальция. - М.: Наука, 2005., 110 с. 4. Лахтин Ю. М. Металловедение и термическая обработка металлов. М., «Металургия» 1983., 355. 5. Глазунов С. Г., Моисеев В. Н. Титановые сплавы. Конструкционные титановые сплавы. «Металургия», 1974, 368с. 7. Головин Ю. И. Введение в нанотехнику. М.: Машиностроение, 2007. – 496 с. 8. Бочкарева Ирина Игнатьевна, Шалунов Вячеслав Викторович, Балакина Людмила Александровна Измерение шероховатости поверхности на профилометре модели 170623. СГТУ.саратов 2008 9. Лясникова Александра Владимировна, Гришина Ирина Петровна, Маркелова Ольга Анатольевна.Технология формирования и методы исследования плазмонапыленных покрытий Учебное пособие. СГТУ 2015., 197с. 10. Галицкий Б. А., Абелев М. М., Шварц Г. Л., Шевелкин Б. Н.Титан и его сплавы. М., «Машиностроение», 1968 г. Стр. 340. 11. Глазунов С. Г., Важенин С. Ф., Зюков-Богатырев Г. Д., Ратнер Я. Л. Применение титана в народном хозяйстве., «Техника», 1975г., 200с. 12. Кассандрова О. Н., Лебедев В. В.Обработка результатов наблюдений, «Наука», Главная редакция физ.-мат. Литературы, 1970 г. 13. Баринов С.М., Комлев В.С. Биокерамика на основе фосфатов кальция. - М.: Наука, 2005 14. Еременко В. Н., Многокомпонентные сплавы титана. АН УССР., Киев., 1962 г., 207с 15. Кудинов В. В., Бобров Г. В., Нанесение покрытий напылением. Теория, технология оборудования. Учебник для вузов., М., Металургия, 1992 г., 432 с. 16. Тавадзе Ф. Н., Манджгаладзе С. Н., Коррозионная стойкость титановых сплавов., «Металургия», 1969 г.,208 с. 17. Б. Б. Чечулин, С. С. Ушков, И. Н. Разуваева, В. Н. Гольдфайн., титановые сплавы в машиностроении. Л., «Машиностроение», 1977 г, 248 с. 18. Лясникова А.В. Изучение метода нанесения покрытий при Помощи установки плазменного напыления УПН 28 : метод. Указания к Практ. И лаб. Работам / А.В. Лясникова, В.А. Кошуро, О.А. Маркелова.Саратов: СГТУ, 2014. – 16 с. 19. Установка плазменная УПН 28. Руководство по эксплуатации. 2013. – 31 с. 20. Аппаратные средства и программное обеспечение для шкафа Управления установкой УПН 28. Руководство пользователя. – 2013. – 48 с. 21. Сдвоенный порошковый дозатор MPF-3350T. Инструкция по Эксплуатации. – 2013. – 18 с. 22. Технологическое обеспечение качества плазменных покрытий на Основе применения комбинированных физико-технических методовактивации поверхности / Н.В. Протасова, В.М. Таран, А.В. Лясникова и др. -М.: Спецкнига, 2012. - 350 с. 23. Газоплазменное формирование композитных покрытий на основе Гидроксиапатитных и титановых порошков / В.Н. Лясников, А.В. Лясникова, Н.В. Протасова и др. // Конструкции из композиционных Материалов. - 2012. - №2. - С.30-34. 24. Технические системы и оборудование для плазменного напыления Порошковых покрытий: учеб. Пособие / В.М. Таран, А.В. Лясникова. Саратов: электронное учеб. Издание. – ФГУП НТЦ «Информрегистр», Депозитарий электронных изданий, 2012. – 315 с. 25. Исследование влияния характеристик исходных порошков и Режимов плазменного напыления на свойства металлокерамических Покрытий эндопротезов / А.В. Лясникова, И.П. Гришина, О.А. Дударева, О.А. Маркелова // Конструкции из композиционных материалов. – 2013. –№1. – C. 31-36. 26. Лясников В.Н. Плазменное напыление в промышленности и Медицине: возможности, проблемы, перспективы: монография / В.Н. Лясников, А.В. Лясникова. – Днепропетровск: ФОП Середняк Т.К., 2014. - 924 с. 27. Теоретические основы разработки плазменных технологий и Оборудования: монография / В.М. Таран, А.В. Лясникова, О.А. Дударева и Др. – Днепропетровск: ФОП Середняк Т.К., 2014. - 880 с. 28. Лясникова А.В. Технология создания многофункциональных композиционных покрытий / А.В. Лясникова, О.А. Дударева.- М.: Спецкнига, 2012. – 301 с. 29. Фомин А.А., Штейнгауэр А.Б., Лясников В.Н. Упрочнение гидроксиапатитовых покрытий, сформированных плазменным напылением с термической активацией металлической основы медицинских изделий / Упрочняющие технология и покрытия, №10, 2011. - С. 34-39. 30. Папшев В.А. Модификация электроплазменных биокерамических покрытий лазерным ИК-излучением с улучшением их физико-механических свойств // Автореф … канд. техн. наук., Саратов, СГТУ им. Гагарина Ю.А., 2014. – 18 с. 31. Кошуро В.А., Нечаев Г.Г., Лясникова А.В. Повышение физико-механических свойств оксидных покрытий на титане и его сплавах, полученных электроплазменным напылением, последующим микродуговым оксидированием / Сб. научных трудов МНТК, Курск,ЮЗГУ, 2014. – С. 184-188. 32. Родионов И.В. Влияние окисления титана на свойства плазмонапыленных титан-гидроксиапатитовых и оксидных биосовместимых покрытий дентальных имплантатов // Автореф. …к.т.н., СГТУ, 2004. – 19 с. 33. Фокин М.Н. Защитные покрытия в химической промышленности / М.Н. Фокин, Ю.В. Емельянов // М. Химия, 1981. – 304 с. 34. ГОСТ 14759-69 - Клеи. Метод определения прочности при сдвиге. 35. Кошуро В.А., Пичхидзе С.Я. Повышение адгезии биоактивных композиционных покрытий на основе гидроксиапатита, сформированных электроплазменным напылением. Материалы V Международной молодежной научной конференции. Курск: ЮЗГУ, 2015. - с.82-84. 36. Головин Ю. И. Введение в нанотехнику., М., Машиностоение, 2007., 496 с. 37. Анищик В. М., Наноматериалы нанотехнологии., Минск., БГУ., 2008г., 375 с. 38. Лясникова А.В. Стоматологические имплантаты. Исследование, разработка, производство и клиническое применение /А.В. Лясникова, В.Н. Лясников, А.В. Лепилин, И.В. Бекренев, Д.С. Дмитриенко. Саратов: Сарат. гос. техн, ун-т, 2006. – 254 с. 39. Lyasnikova, A.V. Study of Structure of Bioceramic Coatings Obtained by Plasma Spraying of Hydroxyapatites of Synthetic and Biological Origins / V.N. Lyasnikov, A.V. Lyasnikova, A.V. Pivovarov, I.N. Antonov, V.A. Papshev // Biomedical Engineering. – Vol. 45. –№ 4 - Pp. 119-127. 40. Лясникова А.В. Биосовместимые материалы и покрытия нового поколения: особенности получения, наноструктурирование, исследование свойств, перспективы клинического применения / А.В. Лясникова, Т.Г. Дмитриенко. Саратов: Научная книга, 2011. - 220 с.
Отрывок из работы

1 Аналитический обзор литературы 1.1 Эндопротез коленного сустава Большое количество материалов были испытаны для имплантологии и эндопротезировании. С самого начала предпочтение отдавалось для биологически инертных материалов, то есть не токсичным и устойчивым к биохимическим воздействиям организма человека материалам. Например, таких как: коррозионностойким металлам и сплавам (титан, и его сплавы, нержавеющая сталь и др.), керамика (корундовая, диоксид-циркониевая), и пластмассам (высокомолекулярный полиэтилен, полиметилметакрилат). Имплантаты и эндопротезы из керамики имеют преимущества перед металлическими. Это связано с возможностью врастания в них костной ткани человека, замещая с частью имплантата и эндопротеза вновь образующейся костной тканью человека, ввиду того, что по свойствам и структуре керамика все-таки ближе к костной ткани, чем металл. Но глубина врастания костной ткани человека в керамический имплантат и эндопротез небольшая из-за отсутствия пористой структуры. Свойства керамики как прочность, твердость, хрупкость, затрудняют изготовление и производство имплантатов и эндопротезов, которые имеют усложненную геометрическую форму. Поэтому в настоящее время керамика не подошла для широкого круга применения при производстве имплантатов и эндопротезов и их применении в клинической практике [2]. Но биоинертные материалы сейчас применяются лишь в ограниченном количестве в реконструкционно-востановительной хирургии и ортопедии из-за неизбежных реакций отторжения организма человека (рисунок 1). На сегодняшний момент, возможно наиболее распространённая реконструкция поврежденной опорно-двигательной системы является эндопротез коленного сустава. Способность его деталей к остеинтеграции с костной тканью человека может быть достигнута нанесением биоактивного покрытия (гидроксиапатит, трикальцийфосфат и др.) [3].
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg