Разработка композиционных материалов на основе наноразмерного гидроксиапатита, упрочненного оксидами алюминия и циркония
И.М. Гиниятуллин1,2, Е.А. Богданова1, К.В. Нефедова1
1 ФГБУН «Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук»
2 ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»
DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.571
Оригинальная статья
Аннотация: В статье обсуждается возможность упрочнения наноструктурированного гидроксиапатита, полученного осаждением из раствора, путем введения армирующих добавок оксида алюминия и оксида циркония. Оценено влияние количества вводимой добавки и температуры отжига на линейную усадку, морфологию и микротвердость материала. Установлено, что максимальными прочностными характеристиками, плотной равномерной структурой с высокой степенью кристалличности обладает образец Ca10(PO4)6(OH)2 — 15%Al2O3 — 5%ZrO2. Композит данного состава является перспективным материалом для дальнейших исследований с целью внедрения его в медицинскую практику.
Ключевые слова: гидроксиапатит, композиционные биоматериалы, микротвердость
- Гиниятуллин Игорь Маратович – инженер лаборатории химии гетерогенных процессов, ФГБУН «Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук», студент ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»
- Богданова Екатерина Анатольевна – к.х.н., старший научный сотрудник лаборатории химии гетерогенных процессов , ФГБУН «Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук»
- Нефедова Ксения Валерьевна – научный сотрудник лаборатории перспективных и функциональных материалов для ХИТ, ФГБУН «Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук»
Ссылка на статью:
Гиниятуллин, И.М. Разработка композиционных материалов на основе наноразмерного гидроксиапатита, упрочненного оксидами алюминия и циркония / И.М. Гиниятуллин, Е.А. Богданова, К.В. Нефедова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2020. — Вып. 12. — С. 571-579. DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.571.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Боков, A.E. Современные перспективы разработки материалов для стабилизирующих вмешательств на позвоночнике с применением спондилодеза (обзор) / А.Е. Боков, С.Г. Млявых, Н.Ю. Широкова, Д.В. Давыденко, Н.Ю. Орлинская // Современные технологии в медицине. – 2018. – Т. 10. – № 4. – Р. 203-219. DOI: 10.17691/stm2018.10.4.24.
2. Рожин, В.В. Костно-пластические материалы для выполнения спондилодеза / В.В. Рожин, С.И. Кириленко, Э.А. Надыров, В.И. Николаев // Проблемы здоровья и экологии. – 2019. – T. 60. – № 2. – С. 13-19.
3. Ginebra, M.P. Calcium phosphate cement as bone drug delivery systems: A Review / M.P. Ginebra, T. Traykova, J. Planell // Journal of Controlled Release. – 2006. –V. 113. – I. 2. – P. 102-110. DOI: 10.1016/j.jconrel.2006.04.007.
4. Терещенко, В.П. Материалы и методы тканевой инженерии костной ткани / В.П. Терещенко, П.М. Ларионов, И.А. Кирилова, М.А. Садовой, Е.В. Мамонова // Хирургия позвоночника. – 2016. – Т. 13. – № 1. – С. 72-81. DOI: 10.14531/ss2016.1.72- 81.
5. Баринов, С.М. Керамические и композитные материалы на основе фосфатов кальция для медицины / С.М. Баринов // Успехи химии. – 2010. – Т. 79. – № 1. – С. 15-32.
6. Mobasherpour, I. Effect of the addition ZrO2–Al O 2 3 on nanocrystalline hydroxyapatite bending strength and fracture toughness / I. Mobasherpour, M. Solati Hashjin, S.S. Razavi Toosi, R. Darvishi Kamachali // Ceramics International. – 2009. – V. 35. – I. 4. – Р. 1569-1574. DOI: 10.1016/j.ceramint.2008.08.017.
7. Karimi, E. Electrophoretic deposition of double-layer HA /Al composite coating on NiTi / E. Karimi, J. Khalil-Allafi, V. Khalili // Materials Science and Engineering. – 2016. – V. 58. – P. 882-890. DOI: 10.1016/j.msec.2015.09.035.
8. Guidara, A. The effects of 2 MgO ZrO , and TiO2 as additives on microstructure and mechanical properties of Al O2 3 –fap composite / A. Guidara, K. Chaari, S. Fakhfakh, J. Bouaziz // Materials Chemistry and Physics. – 2017. – V. 202. – P. 358-368. DOI: 10.1016/j.matchemphys.2017.09.039.
9. Пат. 2406693 Российская Федерация, МПК7 C01B25/32. Способ получения суспензии гидроксиапатита / Сабирзянов Н.А., Богданова Е.А., Хонина Т.Г.; заявитель и патентообладатель Институт химии твердого тела УрО РАН. – № 2008140563/15; заявл. 13.10.08; опубл. 20.12.10, Бюл. № 35. – 5 с.
10. Богданова, Е.А. Влияние армирующих добавок на процессы спекания и упрочнения наноразмерного гидроксиапатита / Е.А. Богданова, И.М. Гиниятуллин, Д.И. Переверзев, В.М. Разгуляева // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2019. – Вып. 11. – С. 548-554. DOI: 10.26456/pcascnn/2019.11.548.