×
08.03.2019
219.016.d30e

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ИМПЛАНТАТЕ ИЗ СПЛАВА ТИТАНА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области гальванотехники, в частности к анодированию сплавов титана, и может быть использовано в травматологии, ортопедии и стоматологии. Способ включает анодирование имплантата импульсным током в условиях искрового разряда при напряжении 170-200 В и температуре 10-20°С в течение 15-30 мин при постоянном перемешивании в электролите, содержащем раствор фосфорной кислоты с концентрацией 10%, порошок СаО до пересыщенного состояния и 10% порошка гидроксиапатита дисперсностью менее 70 мкм, при этом электролит дополнительно содержит 2,5-15 мас.% раствора хитозана, полученного при растворении сухого порошка хитозана в уксусной кислоте с концентрацией 4,5%, а анодирование ведут, пропуская ток положительной полярности со скоростью подъема напряжения 1-3 В/сек, с частотой следования импульсов 50 Гц и длительностью импульса 9,7 мс. Технический результат: получение эластичных и пористых покрытий на имплантате. 5 ил., 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к области электролитического нанесения покрытий с помощью химических реакций на поверхности, а именно к анодированию тугоплавких металлов или их сплавов и может быть использовано в травматологии, ортопедии и стоматологии.

Известен способ нанесения покрытия на имплантат из титана и его сплавов [RU 2221904 С1, МПК (2000.01) C25D 11/26, A61F 2/02, опубл. 20.01.2004], выбранный в качестве прототипа, включающий анодирование имплантата импульсным или постоянным током в условиях искрового разряда при напряжении 90-200 В с частотой следования импульсов 0,5-10,0 Гц при температуре 20-35°С в растворе фосфорной кислоты в течение 10-30 мин при постоянном перемешивании. Анодирование ведут в растворе фосфорной кислоты с концентрацией 5-25%, содержащем порошок СаО до пересыщенного состояния, или в растворе фосфорной кислоты с концентрацией 5-25%, содержащем порошок СаО до пересыщенного состояния и дополнительно 5-10% суспензии гидроксиапатита дисперсностью менее 70 мкм для создания суспензии.

Толщина полученных покрытий составляет 5-40 мкм.

Техническим результатом предложенного изобретения является разработка способа формирования покрытия на имплантате из сплава титана, позволяющего получить эластичные и пористые покрытия.

Способ формирования покрытия на имплантате из сплава титана, также как в прототипе включает анодирование имплантата импульсным током в условиях искрового разряда при напряжении 170-200 В и температуре 10-20°С в течение 15-30 мин при постоянном перемешивании в электролите, состоящем из раствора фосфорной кислоты с концентрацией 10%, порошка СаО до пересыщенного состояния и 10% порошка гидроксиапатита дисперсностью менее 70 мкм.

Согласно изобретению анодирование ведут, пропуская ток положительной полярности со скоростью подъема напряжения 1-3 В/сек, с частотой следования импульсов 50 Гц и длительностью импульса 9,7 мс в электролите, дополнительно содержащем 2,5-15 мас. % раствора хитозана, полученного при растворении сухого порошка хитозана в уксусной кислоте с концентрацией 4,5%.

Предложенный способ формирования покрытия на имплантате из сплавов титана позволяет получить пористые покрытия с эластичностью 1 мм, толщиной 2-5 мкм. Количество пор на 1500 мкм2 составляет от 3925±535 до 8311±736 шт. с диаметром пор на поверхности покрытий от 0,6±0,3 до 0,8±0,3 мкм.

Таким образом, полученные покрытия по сравнению с прототипом обладают большим количеством и диаметром пор, что способствует лучшей интеграции имплантата в живой организм. Эластичность покрытий увеличена минимум на 6 мм. Количество пор увеличено на 393-4779 шт. на 1500 мкм2, а диаметр пор на поверхности покрытий - на 0,1-0,3 мкм.

На фиг. 1-4 приведены снимки поверхности покрытия на имплантате, сформированного предложенным способом.

На фиг. 5 приведен снимок поверхности покрытия на имплантате, сформированного способом-прототипом.

В таблице 1 представлены результаты осуществления способа.

Использовали имплантаты размером 50×20×0,5 мм3 из сплава титана ВТ-6, которые для удаления оксидной пленки и загрязнений подвергали травлению в водном растворе азотной и плавиковой кислот, взятых в объемных отношениях HN:HF:H2O=1:2,5:2,5, при температуре 15-20°С в течение 10-15 секунд с последующей нейтрализацией в 1% водном растворе гидроксида натрия и многократной промывкой дистиллированной водой.

Пример 1

Для получения электролита подготовили раствор фосфорной кислоты с концентрацией 10%, к которому добавили порошок СаО до пересыщенного состояния, 10% порошок гидроксиапатита дисперсностью менее 70 мкм, и 2,5 мас. % раствора хитозана, полученного при растворении сухого порошка хитозана в 4,5% уксусной кислоте.

Полученный электролит вылили в электролитическую ванну, поместили в нее подготовленный имплантат и формировали покрытие с использованием установки для микродугового оксидирования [https://doi.org/10.1063/1.5001611].

Через раствор пропустили ток положительной полярности с напряжением 170 В со скоростью подъема напряжения 1 В/сек, с частотой следования импульсов 50 Гц и длительностью импульса 9,7 мс в течение 15 минут. Процесс вели при температуре 10°С при постоянном перемешивании.

После формирования покрытия, имплантат извлекли из электролитической ванны, промыли под проточной водой в течение 15 минут и прокипятили в дистиллированной воде в течение часа. После извлечения из дистиллированной воды поверхность имплантата осушили безворсовой салфеткой и поместили в воздушный стерилизатор для окончательного выпаривания влаги при температуре 105°С в течение 30 минут.

Исследование морфологии поверхности покрытия имплантата провели с помощью сканирующей электронной микроскопии, используя электронный микроскоп JEOL-6000. Морфология полученной поверхности покрытия показана на снимке, представленном на фиг. 1.

Измерение диаметра и подсчет количества пор на полученном снимке было проведено с помощью программы «ImageJ». Количество пор составило 3925±535 шт. на 1500 мкм2. Диаметр пор составил 0,6±0,3 мкм (таблица 1). Эластичность полученного покрытия, измеренная с использованием прибора «Изгиб», составила 1 мм. Толщина покрытия, измеренная с помощью прибора для измерения геометрических параметров КОНСТАНТА К5, составила 2 мкм.

Пример 2.

Состав используемого электролита, отличался от примера 1, использованием 5 мас. % раствора хитозана. Покрытие формировали при напряжении 180 В со скоростью подъема напряжения 2 В/сек, с частотой следования импульсов 50 Гц и длительностью импульса 9,7 мс в течение 20 минут. Процесс вели при температуре 15°С. На фиг. 2 показана морфология полученного покрытия. В таблице 1 приведены результаты исследования полученного покрытия.

Пример 3.

Состав используемого электролита, отличался использованием 10 мас. % раствора хитозана. Покрытие формировали при напряжении 190 В со скоростью подъема напряжения 3 В/сек, с частотой следования импульсов 50 Гц и длительностью импульса 9,7 мс в течение 20 минут. Процесс вели при температуре 20°С. На фиг. 3 показана морфология полученного покрытия. В таблице 1 приведены результаты исследования полученного покрытия.

Пример 4.

Состав используемого электролита, отличался от приведенного в примере 1, использованием 15 мас. % раствора хитозана. Покрытие формировали при напряжении 200 В со скоростью подъема напряжения 3 В/сек, с частотой следования импульсов 50 Гц и длительностью импульса 9,7 мс в течение 30 минут. Процесс вели при температуре 10°С. На фиг. 4 показана морфология полученного покрытия. В таблице 1 приведены результаты исследования полученного покрытия.

Пример 5.

Для нанесения покрытия по способу-прототипу подготовили раствор электролита, состоящий из фосфорной кислоты с концентрацией 10%, к которому добавили порошок СаО до пересыщенного состояния и 10% порошок гидроксиапатита дисперсностью менее 70 мкм.

Полученный электролит вылили в электролитическую ванну, поместили в нее подготовленный имплантат и формировали покрытие с использованием установки для микродугового оксидирования. Через раствор пропустили ток положительной полярности с напряжением 200 В, с частотой следования импульсов 10 Гц в течение 30 минут. Процесс вели при температуре 20°С при постоянном перемешивании. На фиг. 5 показана морфология полученного покрытия. В таблице 1 приведены результаты исследования полученного покрытия.

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ИМПЛАНТАТЕ ИЗ СПЛАВА ТИТАНА

Способ формирования покрытия на имплантате из сплава титана, включающий анодирование имплантата импульсным током в условиях искрового разряда при напряжении 170-200 В и температуре 10-20°С в течение 15-30 мин при постоянном перемешивании в электролите, состоящем из раствора фосфорной кислоты с концентрацией 10%, порошка СаО до пересыщенного состояния и 10% порошка гидроксиапатита дисперсностью менее 70 мкм, отличающийся тем, что электролит дополнительно содержит 2,5-15 мас. % раствора хитозана, полученного при растворении сухого порошка хитозана в уксусной кислоте с концентрацией 4,5%, а анодирование ведут, пропуская ток положительной полярности со скоростью подъема напряжения 1-3 В/сек, с частотой следования импульсов 50 Гц и длительностью импульса 9,7 мс.
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ИМПЛАНТАТЕ ИЗ СПЛАВА ТИТАНА
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ИМПЛАНТАТЕ ИЗ СПЛАВА ТИТАНА
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ИМПЛАНТАТЕ ИЗ СПЛАВА ТИТАНА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 141-150 из 255.
04.04.2018
№218.016.3338

Композиционная одноупаковочная силикатная краска

Изобретение относится к составам для нанесения покрытий, а именно к композиционным силикатным краскам с органическими добавками, и может быть использовано в строительстве и быту для защиты и декоративной отделки фасадов, а также для внутренних работ в зданиях и помещениях. Композиционная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645502
Дата охранного документа: 21.02.2018
29.05.2018
№218.016.598a

Способ синтеза нанодисперсного нитрида титана

Изобретение относится к физике низкотемпературной плазмы и плазмохимии, к электротехнике и электрофизике, а именно к ускорительной технике. Способ синтеза нанодисперсного нитрида титана осуществляют путем распыления электроразрядной плазмы титана коаксиального магнитоплазменного ускорителя с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655365
Дата охранного документа: 25.05.2018
09.06.2018
№218.016.5b76

Устройство для утилизации тепла вытяжного воздуха

Изобретение относится к области кондиционирования воздуха, а именно к устройствам, в которых первичный кондиционированный воздух подается от одной центральной станции к распределительной точке в помещениях для вторичной обработки, и может быть использовано в жилых, общественных и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655907
Дата охранного документа: 29.05.2018
09.06.2018
№218.016.5c4c

Способ тушения пожаров

Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к способам подавления и тушения возгораний на ограниченных площадях, и может быть использовано для локализации и ликвидации возгораний в жилых помещениях, а также на промышленных и общественных объектах. Способ заключается в подаче...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655909
Дата охранного документа: 29.05.2018
09.06.2018
№218.016.5c98

Способ определения коэффициента турбулентной диффузии в приземном слое атмосферы

Изобретение относится к области метеорологии и может быть использовано для определения коэффициента турбулентной диффузии в приземном слое атмосферы. Сущность: измеряют объемную активность радона одновременно на двух высотах: 0,5-2 м от поверхности земли и не менее 10 м от поверхности земли. С...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656114
Дата охранного документа: 31.05.2018
09.06.2018
№218.016.5ca4

Способ определения расстояния до границ объекта

Способ определения расстояния до границ объекта включает измерение размера изображения в плоскости изображений оптического прибора со светочувствительной матрицей, осуществление перемещения прибора вдоль его линии визирования по направлению к объекту или от него на фиксированное расстояние,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656130
Дата охранного документа: 31.05.2018
09.06.2018
№218.016.5cb5

Способ вихретокового контроля толщины стенки металлических немагнитных труб

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля немагнитных металлических изделий и может быть использовано для контроля толщины металлического изделия и толщины диэлектрического покрытия его поверхности. Сущность заявленного изобретения заключается в том, что способ вихретокового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656115
Дата охранного документа: 31.05.2018
09.06.2018
№218.016.5cc2

Устройство неразрушающего контроля неисправностей в электрической сети

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для предупреждения пожара при неисправности в электрической сети. Устройство неразрушающего контроля неисправностей в электрической сети содержит вводной щит, к которому через электрическую сеть и переходное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656117
Дата охранного документа: 31.05.2018
09.06.2018
№218.016.5cc8

Способ послойного анализа тонких пленок

Изобретение относится к исследованию материалов путем определения их физических свойств, а именно к определению элементного состава методом вторично-ионной масс-спектрометрии и может быть использовано для определения распределения материала тонкой пленки по глубине при изготовлении многослойных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656129
Дата охранного документа: 31.05.2018
09.06.2018
№218.016.5cd3

Способ определения интенсивности дождевых осадков в приземном слое атмосферы

Изобретение относится к способам контроля за состоянием и динамикой атмосферы, интегральных характеристик осадков, а именно к определению интенсивности дождевых осадков в приземном слое атмосферы по измеренной мощности дозы гамма-излучения. Способ определения интенсивности дождевых осадков в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656118
Дата охранного документа: 31.05.2018
Показаны записи 21-22 из 22.
01.09.2019
№219.017.c55b

Способ прогнозирования износостойкости твердосплавных режущих инструментов

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для прогнозирования - контроля износостойкости твердосплавных режущих инструментов при их изготовлении, использовании или сертификации. Способ прогнозирования износостойкости твердосплавных группы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002698490
Дата охранного документа: 28.08.2019
05.04.2020
№220.018.135f

Импульсный генератор

Изобретение относится к импульсной технике. Технический результат: формирование высоковольтных сильноточных импульсов с устойчивым передним фронтом выходных импульсов. Для этого предложен импульсный генератор, который содержит первый источник питания 1, два дросселя 2 и 3, две конденсаторные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002718420
Дата охранного документа: 02.04.2020
+ добавить свой РИД