Laboratorul de Fizică a Biocompozitelor Nanostructurate

Scurt istoric privind diviziunea

- Structura și proprietățile materialelor metalice nanostructurate, metode de deformare plastică intensă pentru a obține materiale metalice granulate ultrafine și nanostructurate.
- Structura și proprietățile compozitelor pe bază de nanostructuri de titan și oxid și calciu-fosfat pentru biocate pentru implantologie dentară, traumatologie și ortopedie.
- Crearea de straturi modificate pe suprafața produselor din oțel și titan și a produselor ceramice de oxid prin tratarea suprafețelor cu ultrasunete.
- Investigarea straturilor de gradient și acoperiri obținute datorită difuziunii croma modificate cu ultrasunete articole de expunere la suprafață atomii materialului de acoperire cu tratamentul chimic-termic, ion-plasmă și pulverizare termică.
- Fizica interacțiunii fluxurilor de particule încărcate cu metale și aliaje.
- Fizica forței și plasticității metalelor, aliajelor și oțelurilor.

Laboratorul de Fizică a Biocompozitelor Nanostructurate

Numărul total de 16 persoane, inclusiv:
medici de științe - 3,
candidații de științe - 4,
absolvenți - 1,
tineri cercetători (până la 33 de ani) - 7 ani

Lista personalului

Sharkeev Yuri Petrovich - șeful. laborator. Doctor în științe fizico-matematice. [email protected]
Legostaeva Elena Viktorovna - cercetător științific Doctor de fizică-matematică. [email protected]
Sedelnikova Maria Borisovna - cercetător științific Doctor în științe tehnice. [email protected]
Eroshenko Anna Y. - n.s. Ph.D. [email protected]
Kovalevskaya Zhanna Gennadievna - Ph.D. ved. inginer, [email protected]
Nazarenko Nelli Nikolaevna - doctorat gregorian [email protected]
Popova Ksenia Sergeevna - doctorat Junior Cercetător [email protected]
Belyavskaya Olga Andreevna - Ch. specialist, [email protected]
Tolmachev Alexey Ivanovici - Ch. specialist, [email protected]
Glushko Yuri Alekseevich - Ved. tehnolog, [email protected]
Uvarkin Pavel Viktorovici - Ved. tehnolog, [email protected]
Glukhov Ivan Aleksandrovich - tehnologul, [email protected]
Tolkacheva Tatyana Viktorovna - tehnolog, [email protected]
Prosolov Konstantin Aleksandrovich - inginer, [email protected]
Komarova Ekaterina Gennadievna - student absolvent, [email protected]

Cele mai importante rezultate științifice

1. S-au studiat biocompozitele bazate pe titan nanostructurat cu metode modificate de oxidare a microplasmei pe suprafețe. Proiectat și fabricat

Laboratorul de Fizică a Biocompozitelor Nanostructurate
instalație pilot MicroArc - 3.0 pentru oxidarea micro-arc și depunerea acoperirilor de fosfat de calciu pe substraturi din aliaje de titan, cu o mare variație a parametrilor electrici, ceea ce permite obținerea unor acoperiri cu proprietăți diferite. Efectul parametrilor electrici asupra proprietăților micro-acoperire depunere: grosime, dimensiunea sferulite și porii și rezistența aderența acoperirii. Se arată că odată cu creșterea duratei impulsului la modul de creștere liniară anodic apare parametri de acoperire: grosime, dimensiunile elementelor structurale la un nivel constant ridicat de rezistență de aderență. În același timp, reducerea duratei și a ratei de repetiție a impulsului și adăugarea unui curent catodic determină o reducere a rezistenței de aderență datorită creșterii acoperiri totale de porozitate. S-a ales compoziția optimă a electrolitului și s-a stabilit modul optim de aplicare a acestora. acoperiri Microarc fosfat de calciu aplicate într-un electrolit bazat pe acid fosforic, hidroxiapatita și carbonat de calciu, sunt stare amorfă cu raze X și au aderență la un substrat de titan nu este mai mic de 25 MPa și o porozitate de 35-45%, cu o dimensiune a porilor de 5 # 8209; 15 um. Cu raze X amorf de calciu acoperire de fosfat în contact cu medii biologice au o rată ridicată de resorbție (dizolvare) care
Laboratorul de Fizică a Biocompozitelor Nanostructurate
indică bioactivitatea acestora.

2. Metoda propusă de obținere a preparatelor combinate sub formă de bare și submicrocrystalline BT1-0 nanostructurat de titan, cu o structură omogenă în ceea ce privește preforme care cuprinde multiple uniaxială de presare într-o presă cu o schimbare a axei de deformare forma și multi-pass de rulare a fost realizată la temperatura camerei, urmată de recoacere dorekristallizatsionnym. Bare de titan nanostructurat și submicrocrystalline recomandat pentru utilizare în practica medicală pentru fabricarea implanturilor, inclusiv implanturi dentare. Titan BT1-0 în statele submicrocrystalline nanostructurate și are proprietăți de osteointegratsionnymi.

3. Teoretic, pe baza modelului matematic al interacțiunii de difuzie, a fost studiată dizolvarea stratului de fosfat de calciu în timpul interacțiunii cu un fluid biologic. Modelul de dizolvare a unui sferulit individual ca submodel în modelul de dizolvare a fosfatului în soluție fiziologică este formulat și studiat numeric. Sa făcut o estimare a momentului în care tensiunile critice au ajuns la distrugerea sferulită. Se arată că viteza de dizolvare a sferulite, în timp ce este posibil distrugere depinde de apropierea suprafeței eșantionului și colțul, precum și coeficientul de difuzie și coeficientul de concentrare de expansiune.

Laboratorul de Fizică a Biocompozitelor Nanostructurate
4. Au fost dezvoltate modele moderne de implanturi cu șurub intraontal dentar cu instrumente și accesorii din titanul nanostructurat și submicrocristalin VT1-0 cu acoperire resorbabilă cu fosfat de calciu. Nanostructurat titan BT1-0 are caracteristici mecanice, care sunt comparabile cu proprietățile aliajelor de titan aliate utilizate în medicină, și nu conține dăunătoare pentru un organism viu elemente, cum ar fi aluminiu, vanadiu, molibden alierea. Combinația acestor proprietăți permite utilizarea cu succes a titanului nanostructurat în medicină. În acest caz, acoperirea cu fosfat de calciu resorbită asigură succesul osseointegrației țesutului osos la implant.

5. Se arată că tratamentul cu ultrasunete este o metodă foarte eficientă de modificare a suprafeței. Modificări în fizico-chimice și mecanice proprietățile suprafeței materialului se datorează modificărilor în compoziția de fază, creșterea concentrației de defecte cristaline, formarea de SMC (până la nano-sized) structurile și tensiuni interne de compresiune.

6. Tratamentul de suprafață cu ultrasunete este propusă ca metodă de pregătire a suprafeței înainte de tratament chimic și termic aplicarea acoperirilor prin pulverizare termică. O creștere semnificativă a numărului de defecte ale structurii cristaline a suprafeței stratului de bază din nitrurarea ion ulterioare prevede intensificarea suprafeței procesului de cementare a materialului crește adâncimea stratului gradate rezultat modifică raportul de fază, ceea ce duce la o durabilitate crescută a articolului rezultat. Atunci când se aplică acoperirea prin pulverizare termică pe suprafață, sonicate și formarea structurii ondulate strat de suprafață submikrorelefa modificată asigură o expunere uniformă la presiunea pulsului și descărcare picături lichide pulverizate material substrat și promovează formarea unei legături adezive de încredere.

7. Au fost dezvoltate complexe pentru finisarea cu ultrasunete a bandajelor roților locomotive. Complexele sunt transferate în mai mult de 30 de depozite de locomotive din Rusia.

1. Press 1200, 1600, 2500 și 6000 mori de rulare kN cu role plate și fluxuri, role - pentru prepararea materialelor ultrafine metalice, submicrocrystalline nanostructurat și state cu înalte proprietăți de servicii.
2. Transmiterea microscopului electronic EM-125K - pentru studierea microstructurii materialelor metalice.
3. Instalare pentru microarc oxidare "Microarc-3" - pentru depunerea acoperirilor de oxid de calciu-fosfat pe titan și aliaje de titan.
4. Microscopul optic MIM-9.
5. Microhardință PMT-3M.
6. Profilometru-296.
7. ramură Echipament MSC ISPMS RAS și REC TSU ISPMS RAS (Micro Durometer Duramin-5 Duritate Duramin-500 A75, microscop de scanare Philips SEM 515, un difractometru cu raze X DRON-7 tribometru "Pin-on-disc Tribotester", tăiere Masina de Secotom-10, șlefuire și lustruire mașină TetgraPol-15 + TegraForce-1 + TegraDoser-5, radial laminoare VEM-3CM și colab.).

Laboratorul de Fizică a Biocompozitelor Nanostructurate

Comunicarea cu universitățile. Activitatea pedagogică a angajaților

Sharkeev Yu.P. - Profesor la Departamentul de Fizică Experimentală.
Kovalevskaya Zh.G. - Profesor asociat al Departamentului de Stiinta Materialelor din Tehnologia Metalului IHVT NI TPU.
Profolov K.A. - student de masterat, fără TPU.
Himich MA - Student postuniversitar.
Chebodaeva V.V. - Student postuniversitar.







Trimiteți-le prietenilor: