×
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 151-160 из 255.
09.06.2018
№218.016.5d04

Способ неразрушающего контроля неисправностей в электрической сети

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для предупреждения пожара при неисправности в электрической сети. Способ неразрушающего контроля неисправностей в электрической сети включает соединение вводного щита через переходное сопротивление с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656128
Дата охранного документа: 31.05.2018
09.06.2018
№218.016.5d1d

Микромеханический гироскоп

Изобретение относится к гироскопам вибрационного типа, в частности к микромеханическим гироскопам, которые предназначены для измерения угловой скорости движения основания. Микромеханический гироскоп содержит подвижную массу на двухосном резонансном подвесе, неподвижное основание, подвижные и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656119
Дата охранного документа: 31.05.2018
09.06.2018
№218.016.5d35

Способ определения концентрации кремния в воде

Изобретение относится к определению концентрации кремния в воде, а именно к определению кремния в присутствии гуминовых веществ, и может быть использовано в технологии очистки подземных и поверхностных вод от кремния как для технических, так и для питьевых целей. Заявленный способ определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656121
Дата охранного документа: 31.05.2018
09.06.2018
№218.016.5d3d

Способ оценки радоноопасности участков застройки

Изобретение относится к измерению интенсивности альфа-излучения радона с поверхности грунтов и может быть использовано для оценки радоноопасности территорий застройки. Способ оценки радоноопасности участков застройки заключается в том, что в основании фундамента строящегося здания на дне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656131
Дата охранного документа: 31.05.2018
09.06.2018
№218.016.5d57

Способ контроля сплошности диэлектрического покрытия металлической подложки

Изобретение относится к области электроискровой и газоразрядной дефектоскопии путем обнаружения локальных дефектов и может быть использовано для обнаружения дефектов диэлектрических покрытий деталей электротехнического и радиотехнического оборудования, а также для контроля герметичности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656292
Дата охранного документа: 04.06.2018
09.06.2018
№218.016.5df7

Гидроизоляционная композиция

Изобретение относится к области гидротехнического и гражданского строительства и может быть использовано для гидроизоляции строительных сооружений, гидротехнических сооружений из низкотемпературных грунтов и пород, а также при строительстве и ремонте дорог. Описана гидроизоляционная композиция,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656473
Дата охранного документа: 05.06.2018
09.06.2018
№218.016.5f14

Электроимпульсный буровой наконечник

Изобретение относится к техническим средствам для бурения скважин в крепких горных породах, мерзлых грунтах электроимпульсным способом высоковольтными разрядами, развивающимися внутри горных пород, и может быть использовано в горнодобывающей и строительной отраслях промышленности, а также при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656653
Дата охранного документа: 06.06.2018
09.06.2018
№218.016.5fc8

Устройство для исследования разрушения высоковольтными разрядами горных пород под давлением

Изобретение относится к техническим средствам для исследования разрушения горных пород высоковольтными импульсными разрядами в близких к реальным условиям в скважинах на больших глубинах и может быть использовано в нефте- и газодобывающей отрасли для изучения возможности и эффективности бурения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656632
Дата охранного документа: 06.06.2018
16.06.2018
№218.016.6253

Гибридное транспортное средство с вентильным двигателем

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. Гибридное транспортное средство с вентильным двигателем содержит бортовой источник электроэнергии, к которому подключен накопитель электроэнергии, содержащий соединенные аккумуляторные батареи. Каждый преобразователь электроэнергии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657707
Дата охранного документа: 14.06.2018
16.06.2018
№218.016.6294

Комплекс для моделирования химико-технологических процессов

Комплекс для моделирования химико-технологических процессов содержит задающее устройство, вычитатель, блок оптимизации, блок управления, матрицу фильтров, два преобразующих модуля, датчики температуры, давления и расхода технологической жидкости, электрореле, электродвигатель, соединенные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657711
Дата охранного документа: 14.06.2018
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