×
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 171-180 из 255.
12.07.2018
№218.016.6fa8

Способ определения содержания синтетических красителей в напитках

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для определения синтетических красителей Е124 (Пунцовый 4R), Е102 (Тартразин), Е133 (Синий блестящий FCF) и Е122 (Кармуазин) в напитках при их аналитическом контроле в пищевой промышленности, а также в лабораториях по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661044
Дата охранного документа: 11.07.2018
14.07.2018
№218.016.7173

Способ определения истинной поверхности электролитического осадка родия, осажденного на углеродсодержащий электрод, методом инверсионной вольтамперометрии

Изобретение относится к электрохимии, а именно к исследованию и анализу материалов путем определения электрохимических параметров при вольтамперометрических измерениях и может быть использовано при оценке поверхности электродов, модифицированных родием, а также поверхности высокоразвитых микро-...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661307
Дата охранного документа: 13.07.2018
29.08.2018
№218.016.811a

Устройство для моделирования фазоповоротного устройства в энергетических системах

Изобретение относится к области обработки данных, а именно к моделирующим устройствам, и может быть использовано при моделировании фазоповоротного устройства и его конструктивных элементов в составе энергетических систем. Техническим результатом является обеспечение в реальном времени...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002665266
Дата охранного документа: 28.08.2018
30.08.2018
№218.016.8162

Сырьевая смесь для изготовления керамзита

Изобретение относится к производству пористых заполнителей из глинистого сырья для легкого бетона. Сырьевая смесь для изготовления керамзита содержит, мас.%: кирпичную глину 80 - 85, железосодержащие отходы станций обезжелезивания подземных вод, представляющие из себя гелеобразный золь,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002665334
Дата охранного документа: 29.08.2018
09.09.2018
№218.016.8507

Установка для получения генераторного газа

Изобретение относится к оборудованию для получения высококачественных водоугольных топливных смесей и переработки их в генераторный газ, который может быть использован для замещения мазутного топлива котлоагрегатов энергетических установок. Установка содержит приемный бункер для угля 1,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002666417
Дата охранного документа: 07.09.2018
12.09.2018
№218.016.8623

Модулятор потока вязкой среды

Изобретение относится к трубопроводному транспорту вязких сред с дискретными неоднородными включениями, а именно к устройствам облегчения перемещения вязких и сыпучих смесей воздействием с помощью электрических средств и механических колебаний, и может быть использовано в пищевой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002666700
Дата охранного документа: 11.09.2018
13.09.2018
№218.016.8734

Способ имплантации ионов вещества

Изобретение относится к средствам радиационного материаловедения и предназначено для улучшения электрофизических, химических и механических свойств приповерхностных слоев изделий из металлов и сплавов, полупроводников, диэлектриков и других материалов. Способ имплантации ионов вещества...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002666766
Дата охранного документа: 12.09.2018
17.10.2018
№218.016.9305

Способ очистки нефти от гетероатомных компонентов

Изобретение относится к области очистки нефтей и нефтепродуктов, от серо-, азот- и кислородсодержащих соединений путем контактирования с неорганическим сорбентом и обработки ультразвуком, и может быть использовано в подготовке нефти к транспортировке и/или в цикле подготовки сырой нефти к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669803
Дата охранного документа: 16.10.2018
01.11.2018
№218.016.98b2

Ингибитор асфальтосмолопарафиновых отложений для парафинистых и высокопарафинистых смолистых нефтей

Изобретение описывает ингибитор асфальтосмолопарафиновых отложений для парафинистых и высокопарафинистых смолистых нефтей содержит сополимер алкилакрилатов С16-С20 с акрилатом додециламина и толуол, характеризующийся тем, что дополнительно содержит окисленную нефтеполимерную смолу при следующем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002671198
Дата охранного документа: 30.10.2018
14.12.2018
№218.016.a6c8

Планетарная передача

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к механическим передачам, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства. Планетарная передача содержит солнечное колесо с опорными подшипниками, в которых установлены поворотные фланцы, водило-эксцентричный вал,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674915
Дата охранного документа: 13.12.2018
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