БИОРЕЗОРБИРУЕМЫЙ КОМПОЗИТНЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА С ДОБАВЛЕНИЕМ ГИДРОКСИАПАТИТА: 10.25712/ASTU.1811-1416.2024.03.010

Валентина Вадимовна  Чебодаева; Никита Андреевич  Лугинин; Анастасия Евгеньевна  Резванова; Наталья Валентиновна  Сваровская

Авторы

Валентина Вадимовна Чебодаева Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Академический проспект, 2/4, 634055, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0002-1980-3941
Никита Андреевич Лугинин Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Академический проспект, 2/4, 634055, Томск, Россия; Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, 634050, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0001-6504-8193
Анастасия Евгеньевна Резванова Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Академический проспект, 2/4, 634055, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0002-7067-7979
Наталья Валентиновна Сваровская Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Академический проспект, 2/4, 634055, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0002-1190-8909

Ключевые слова:

композит Fe–Cu–ГA, нанопорошок, электровзрыв проволоки, фидсток, биорезорбируемые материалы

Аннотация

В работе были получены объемные композитные биоразлагаемые материалы из нанопорошка системы Fe–Cu и гидроксиапатита (ГА). Образцы производились методом аддитивного формирования на основе экструзии материалов. Варьирование порошковой и полимерных частей в фидстоке привело к изменению структурных и механических свойств полученных композитов. Повышение полимерной составляющей в исходном фидстоке от 50 до 60 масс. % способствует уменьшению пористости полученных композитов от 20,6 до 8,9 %. При этом образцы 45Fe–Cu–ГA характеризовались наиболее высокими механическими свойствами в испытании на растяжение: предел текучести σ_0,2=110 МПа и предел прочности σ_в=150 МПа. При этом модуль Юнга у всех образцов сплава близок к значению модуля кортикальной костной ткани (≈ 15 ГПа). Исследование микротвердости показало превышение значений данного параметра чистого железа более чем в 2 раза. Коррозионные испытания продемонстрировали, что добавление минимального количества полимерной части (50Fe–Cu–ГA) показало самую высокую скорость коррозии, что делает его более привлекательным для его применения при изготовлении биоразлагаемого имплантата.