Разработка биосовместимого стеклокристаллического покрытия для титановых изделий стоматологического назначения
Диссертация
Федеральная целевая научно-техническая программа РФ «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского направления», подпрограмма 04.01 «Новые материалы» «Разработка химических и механохимических методов синтеза соединений на основе оксидов, карбидов и нитридов легких и переходных металлов и создание технологии производства керамических материалов… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Особенности получения стеклокристаллических покрытий на титане (литературный обзор). ijj^ 1.1. Керамические покрытия на титане: необходимость, виды, достоинства и недостатки
- 1. 2. Влияние свойств титана на выбор режима термообработки стеклокристаллических покрытий
- 1. 3. Термический коэффициент линейного расширения титана. г
- 1. 4. Составы эмалей для титана в машиностроении и металлургии
- 1. 5. Влияние кристаллических фаз на цвет эмалей
- 1. 6. Способы нанесения эмали. Особенности подготовки шликера
- 1. 7. Режимы термообработки и дефекты покрытий
- Цель и задачи исследования
- Глава 2. Общая характеристика сырьевых материалов и методики экспериментальных исследований
- 2. 1. Общая характеристика сырьевых материалов
- 2. 2. Приготовление фритты
- 2. 3. Нанесение покрытия и термическая обработка
- 2. 4. Изготовление образцов для исследований
- Цр
- 2. 5. Определение плотности, пористости, линейной усадки
- 2. 6. Микроскопический анализ
- 2. 7. Изучение физико-механических характеристик
- 2. 8. Определение химической растворимости
- 2. 9. Рентгеноструктурный фазовый анализ
- Глава 3. Разработка состава масс слоев стеклокристаллического покрытия
- 3. 1. Связующий слой
- 3. 1. 1. Разработка химического состава связующего слоя стеклокристаллического покрытия
- 3. 1. 2. Покрытия, полученные на основе фритты различного состава без использования связок и наполнителей
- 3. 1. 3. Исследование влияния связок на качество покрытия
- 3. 1. 4. Изучение зависимости цвета и качества покрытия от добавок наполнителей
- 3. 1. 5. Исследование кристаллизации различных композиций на основе полученной фритты
- 3. 1. 6. Зависимость TKJIP стеклокристаллических материалов от состава добавок
- 3. 2. Разработка грунтового и последующих слоев стеклокристаллического покрытия ."
- 3. 1. Связующий слой
- Глава 4. Изучение влияния условий нанесения на качество стеклокристаллических покрытий
- 4. 1. Подготовка поверхности титана перед нанесением стеклокристаллических покрытий
- 4. 2. Оптимизация условий термической обработки стеклокристаллического покрытия при нанесении на титан
- 4. 3. Методические рекомендации по нанесению стеклокристаллического покрытия на титановые сплавы
- Глава 5. Изучение свойств стеклокристаллических покрытий
- 5. 1. Механические свойства
- 5. 2. Определение температурного коэффициента линейного расширения
- 5. 3. Оценка пористости стеклокристаллического покрытия
- 5. 4. Химическая растворимость стеклокристаллического покрытия
- 5. 5. Исследования токсикологических свойств стеклокристаллической эмали
Список литературы
- Рогожников Г. И., Суворина Е. В. и др. Клиника и технология изготовления металлокерамических протезов. Пермь: Книга, 1995. 287 с.
- Дойников А.И., Бабенко Г. А., Беляева Л. Г. Показатели активности металлозависимых ферментов крови и слюны у лиц с разнородными металлами в полости рта / Стоматология. 1988. № 1. С.50−51.
- Сплавы титана в ортопедической стоматологии / Рогожников Г. И., Немировский М. Б., Шарова Т. В. и др. Пермь: Кн. изд-во, 1991. 190 с.
- Титановые вкладки для реставрации зубов / Рогожников Г. И., Асташина Н. Б., Щербаков A.C. и др. Пермь: ТОО «Типография «Книга», 1997. 197 с.
- Корнилов И.И. Титан. Источники, составы, свойства, металлохимия и применение. М.: Наука, 1975. 308 с.
- Braemer W. Biocompatibility of Dental Alloys//Advanced engineering materials. 2001. 3. № 10. P.753−761.
- Sampathkumaran U., De Guire M.R., Wang R. Hydroxyapatite Coatings on Titanium// Advanced engineering materials. 2001. 3. № 6. P.401−405.
- Власов A.C., Луданова^ O.B. Биосовместимые стеклокерамические покрытия для титановых сплавов // Стекло и керамика. 1995. № 4. С.22−24.
- Дубок В.А. Биокерамика вчера, сегодня, завтра//Порошковая металлургия. 2000. № 7/8. С.69−87.
- Медведев Е.Ф. Керамические и стеклокерамические материалы для костных имплантантов // Стекло и керамика. 1993. № 2. С.18−20.
- Власова A.C., Карабанова Т. А. Керамика и медицина (обзор)//Стекло и керамика. 1993. № 9/10. С.23−25.
- Лашнева В.В., Крючков Ю. Н., Сохань C.B. Биокерамика на основе оксида алюминия//Стекло и керамика. 1998. № 11. С.26−28.
- Алюмооксидная керамика для стоматологии / Т. М. Ульянова, Л. В. Титова, О. П. Чудаков, В. Л. Евтухов //Механика композитных материалов. 1999. Т.35. № 2. С.253−260.
- Корундовая керамика медицинского назначения / Е. С. Лукин, C.B. Тарасова, H.A. Попова, Н. А Макаров //Стекло и керамика. 2003. № 2. С.29−32.
- Биологическая активность материалов на основе стекла и ситаллов (обзор) / П. Д. Саркисов, Н. Ю. Михайленко, В. М. Хавала // Стекло и керамика. 1993. № 9−10. С.5−11.
- Биосовместимые неорганические материалы для костного эндопротезирования / П. Д. Саркисов, Н. Ю. Михайленко, Е. Е. Строганова // Техника и технология силикатов. 1994. № 2. С.5−11.
- Гидроксиапатитная керамика / В. П. Орловский, Г. Е. Суханова, Ж. А. Ежова // Ж. Всес. Хим. о-ва им. Д. И. Менделеева. 1991. Т. 26. № 6. С.683−689.
- Арсеньев П. А., Саратовская Н. В. Синтез и исследование материалов на основе гидроксиапатита кальция // Стоматология. 1996. № 5. С.74−79.
- Получение биокерамических покрытий на титане методом микродугового оксидирования и исследование их свойств / А. И. Мамаев, С. Н. Выборнова, Мамаева В. А. // Перспективные материалы. 1998. № 6. С.31−37.
- Laser deposition of hydroxyapatite coatings / Singh Rajiv K., Qian F., Damodaran R., Moudgil S. // Mater. And Manuf. Processes. 1996. 11, № 3. P.481−490.
- Биосовместимые покрытия для металлических имплантатов, полученные лазерным напылением // С. С. Алимпиев, Е. Н. Антонов, В. Н. Баграташвили и др. // Стоматология. 1996. № 5. С.64−67.
- Экспериментальное изучение тканевой совместимости титановых имплантатов, покрытых гидроксиапатитом и окисью алюминия путем плазменного напыления / А. Г. Фролов, С. Триандфиллидис, С. В. Новиков и др. //Стоматология. 1995. № 3. С.9−11.
- Структура и фазовый состав апатитовых покрытий на имплантатах при плазменном напылении / В. А. Клименко, Ю. Ф. Иванов, А. В. Карлов и др. //Перспективные материалы. 1997. № 5. С.44−49.
- Bioceramics for maxillofacial applications / Y.G.C.Wolke, C.P.A.T. Klein, R. De Groot // Bioceramics and Human Body: Proc. Int. Congr., Faenza, 2−5 Apr., 1991. London- New York, 1992. P. 166−180.
- Pfaff H.G., Willmann G. Properties of HA-coated prostheses and implants // Interceram. 1994. 43, № 2. P.73−74,76.
- Surface modification of hydroxyapatite ceramics in aqueous media / S. Amrah-Bouali, C. Rey, A. Lebugle, D. Bennache//Biomaterials. 1994. 15, № 4. P.269−272.
- Зуев В.П., Панкратов A.C. Оприменении гидроксиапатита в целях хирургической подготовки полости рта к протезированию // Стоматология. 1996. № 1. С.71−74.
- Формирование двухслойного гидроксиапатитоваго покрытия на титановой подложке / В. Ф. Бочкарев, С. М. Баринов, А. А. Горячев и др. // Перспективные материалы. 2003. № 6. С.55−59.
- Физико-химические превращения гидроксилапатита при термической обработке / Л. Я. Берзиня, Ю. А. Гука, Я. Я. Ветра, Я. А. Янсон //
- Неорганические стекла, покрытия и материалы. Сб. Рига: Риж. политехи, ин-т, 1989. С.186−192.
- Структурные превращения гидроксиапатита в температурном интервале 100−1600 °С / В. Р. Орловский, Ж. А. Ежова, Г. В. Родичева и др. // Журнал неорганической химии. 1991. Т.35. № 5. С.1337−1339.
- Получение и свойства упрочненного стеклофазой гидроксиапатита / Л. А. Иванченко, Т. И. Фальковская, Н. Д. Пинчук и др. // Порошковая металлургия. 2003. № ½. С.62−68.
- Арипова М.Х., Бабаханова З. А. Биосовместимая стеклокерамика // Стекло и керамика. 1998. № 10. С.28−29.
- Белецкий Б.И., Мастркжова Д. Ш., Власова Е. Б. Разработка имплантационного материала с градиентной поровой структурой для нейрохирургии // Стекло и керамика. 2003. № 9. С. 18−20.
- Белецкий Б.И., Гайдак Т. И. Прогнозирование структуры спеченных биоактивных композиционных материалов для стоматологических имплантатов // Стекло и керамика. 2003. № 11. С.27−29.
- Влияние фосфата натрия на спекание гидроксиапатитовой керамики/Л.В.Фатеева, Ю. И. Головков, С. В. Туманов, С. М. Баринов и др. // Огнеупоры и техническая керамика. 2001. № 1. С.4−10.
- Петровская Т.С. Силикофосфатные стекла как компонент биоактивных покрытий // Стекло и керамика. 2002. № 12. С.34−37.
- Хабас Т. А., Кулинич Е. А. Стеклокерамический стоматологический материал с применением гидроксиапатита // Керамические материалы: производство и применение: Тез.докл. Пятой всерос. науч.-практ.конф.: 28−29 мая 2003 г. Москва, 2003. С.114−116.
- New route for hydroxyapatite coatings on Ti-based human implants / Tomsia A.P., Moya J.S., Guitian F. // Scr. Met. et mater. 1994. 31, № 8. P.995−1000.
- Шашкина Г. А., Шаркеев Ю. П., Колобов Ю. Р. Формирование биокерамических покрытий с высоким содержанием кальция на титане // Перспективные материалы. 2005. № 1. С.41−46.
- Holand W., Rheinberger V., Schweiger М. Nucleation and Crystallization Phenomena in Glass-Ceramics // Advanced engineering materials. 2001. 3.№ 10. P.768−774.
- Kasuga Т., Nogami M., Niinomi M. Calcium Phosphate Glassi
- Ceramics for Bioactive Coating on ?-Titanium Alloy // Advanced engineering materials. 2003. 5. № 7. P.498−501.
- Состав и структура промежуточного слоя на границе металл -защитное технологическое покрытие / А. П. Зубехин, А. Г. Ткачев, Е. А. Яценко, Н. В. Гурнович // Стекло и керамика. 1992. № 7. С.20−22.
- Спивак JI.B., Скрябина Н. Е., Кац М.Я. Водород и механическое последействие в металлах и сплавах. Пермь: Изд. ПТУ, 1993. 344 с.
- Цвиккер У. Титан и его сплавы. / Берлин Нью-Йорк, 1974. Пер. с нем. под ред. О. П. Елютина и С. Г. Глазунова. М.: Металлургия, 1979. 512 с.
- Окисление титана и его сплавов / А. С. Бай и др. М.: Металлургия, 1970. 320 с.
- Гуляев А.П. Металловедение: Учебник для вузов. 6-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1986. 544 с.
- Шмелев И.Н., Михайленко Н. Ю., Батрак И. К. Плазменное нанесение биоактивных покрытий на медицинские имплантанты и эндопротезы // Стекло и керамика, 1997. № 1. С.25−27.
- Петцольд А., Пёшманн Г. Эмаль и эмалирование: Справ.изд. -Пер. с нем. М.: Металлургия, 1990. 576 с.
- Теплофизические свойства титана и его сплавов: Спрв. Изд. / В. Э. Пелецкий, В. Я. Чеховской, Э. А. Бельская и др.м.: Металлургия, 1985. 103 с.
- Таблицы физических величин: Справочн./ Под ред. И. К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. 1008 с.
- Смитлз К.Дж. Металлы: Справ, изд. Пер. с англ. М.: Металлургия, 1980. 447 с.
- Химическая технология керамики и огнеупоров / Под ред. П. П. Будникова и Д. Н. Полубояринова. М.: Стройиздат, 1972. 551 с.
- Тарасовский В.П., Лукин Е. С., Беляков A.B. Влияние размера кристаллов на свойства керамики // Огнеупоры. 1991. № 5. С. 11−14.
- Эмалевые покрытия с улучшенными эксплуатационными и эстетическими характеристиками / В. И. Стрельников, Н. Ф. Смакота, А.П.Козлова// Стекло и керамика. 1991. № 1. С.25−27.
- Пат. 5 176 747 США, МКИ 55 0 С 09 К 3/00, С 03 С 3/076. Dental porcelain for titanium and titanium alloys / Carlino Panzera, Arun Prasad- American Thermocraft Corp. Опубл. 5.1.93.
- Химическая технология стекла и ситаллов/ Под ред.Н. М. Павлушкина. М.: Стройиздат, 1983. 432 с.
- Эмалирование металических изделий/ Под ред. В. В. Варгина. -Изд. 2-е, перераб. и доп. JL: Машиностроение, 1972. 496 с.
- Нурбеков Т.Ж. Технологические покрытия для защиты титановых сплавов при нагреве // Стекло и керамика. 1995. № 11. С.27−29.
- Float glass coating of titanium metal /Ahne S., Gottschling S., Grellner F., Greil P.// J. Mater. Sei. Lett. 1996. 15, № 12. P.1088−1089.
- Аппен A.A. Температуроустойчивые неорганические покрытия. -Изд. 2-е, перераб. и доп. Д.: Химия, 1976. 296 с.
- Суворина Е.В. Современные технологии и материалы в ортопедической стоматологии. Пермь: 1995. 176 с.
- Солнцев С.С. Защитные технологические покрытия и тугоплавкие эмали. М.: Машиностроение, 1984. 256 с.
- Пат. 5 149 565 США, МКИ 55 О В 05 D 7/00. Additives for lead free frits / Ronald E. Yohnson, Kenneth A. Kirk, Kathleen Wexell- Corning Inc. Опубл. 22.9.92.
- Паукш П.Г. Влияние структурно-химических факторов на свойства эмалей и синтез новых эмалевых покрытий различного назначения // Неорганические стекла, покрытия и материалы. Сб. Рига: Риж. политехи, ин-т, 1989. С.28−36.
- Исследование глазурей и композиционных покрытий с титановым глушением / П. Г. Паукш, И. Э. Шперберга, А. П. Раман, Я. К. Клявинып, М. Л. Гринберга // Неорганические стекла, покрытия и материалы. Сб. Рига: Риж. политехи, ин-т, 1989. С. 193−197.
- Диаграммы состояния силикатных систем /Н.А.Торопов, В. П. Барзаковский, И. А. Бондарь, Ю. П. Удалов Металл-кислородные соединения силикатных систем. Вып.2. Л.:Наука, 1969. 372 с.
- Эйтель В. Физическая химия силикатов / Чикаго, 1954: Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит., 1962. 1056 с.
- Авдеев Н.В. Технология и выбор способа материала покрытия. Ташкент: Мехнат, 1990. 272 с.
- Synthese de revetements vitreux biocompatibles adherant au titane: Rapp. Journees automne Soc. Fr. Met. et Mater: Paris, 18−20 Oct., 1994: SF2M / P. Van Landyut, J.-M.Streydio, F. Delannay, E. Munting // Rev. met. (Fr.) 1994. 91,№ 9.P.1301.
- Урьев Н.Б. Высококонцентрированные дисперсные системы. M.: Химия, 1980. 320 с.
- Пути повышения качества белых титановых эмалей / В. И. Славов, В. Н. Задорожная, В. И. Семериков, С. Н. Костылев // Стекло и керамика. 1992. № 10. С. 20.
- Флотореагент глинозаменитель в эмалевых шликерах / P.M. Игнатова, Н. А. Вальбе, И. Ф. Шайфутдинова, Ю. К. Казанов, Я. З. Нис // Стекло и керамика. 1991. № 1. С.8−9.
- Пыжова А.П., Коробкина В. В., Косов B.C. Дефекты тонкокерамических изделий: причины возникновения и способы устранения. -2-е изд., перераб. и доп. М.: Легпромбытиздат, 1993. 176 с.
- Литвинова Е.И. Металл для эмалирования. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1975. 207 с.
- Пат. 5 476 552 США, МКИ6 С 23 С 22/33. Surface preparation for bonding / Tucker Wayne C., Butts Jemes C., Burgmyer Leonard E., St/ Amand Raymond A.- USA represented by the Secretary of the Navy. Опубл. 19.12.95.
- Лобанов И.Ф. Технологические этапы изготовления металлокерамических протезов с использованием отечественных материалов, инструментария и оборудования // Стоматология. 1982. Т.61. № 3. С.59−62.
- Исследование стоматологического фарфора для металлокерамических зубных протезов в процессе нагрева / Е. Е. Сташевич, Г. А. Серова, Г. А. Найденова и др. // Стоматология. 1982. Т.61. № 3. С.54−56.
- Фарфоровые коронки и металлокерамические протезы/ Под ред. Рыбакова А. И., Каральника Д. М. М.: Медицина, 1984. 64 с.
- DUCERATIN. Titankeramik: Arbeitsanweisung / DUCERA Dental GmbH. S.27.
- VITA TITANKERAMIK: Verarbeitungsanleitung / VITA Zahnfabrik H. Rauter GmbH & Co. 2002. S.44.
- Конюхова С.Г., Ярмонов A.H. Применение литья, порошковых технологий и нанесенных покрытий титана в стоматологии: Учеб. пособ. Пермь: ГОУ ВПО «ПГМА Минздрава России», 2003.100 с.
- Колачев Б.А., Ливанов В. А., Буханова A.A. Механические свойства титана и его сплавов. М.: Металлургия, 1974. 544 с.
- Колачев Б.А., Полькин И. С., Талалаев В. Д. Титановые сплавы разных стран: Справочник. М.: ВИЛС, 2000. 316 с.
- Лыкова О. В. Специализированный материаловедческий комплекс обработки изображения «SIAMS-340». Руководство оператора. Екатеринбург: ВП SIAMS Ltd., 1992 г. 54 с.
- Сташевич Е.Е., Гузман И. Я. Методы определения прочности связи стоматологического фарфора со сплавом //Стекло и керамика. 1984. № З.С.30−31.
- Кардашов Д.А. Синтетические клеи. М.: Химия, 1976. 505 с.
- Горелик С.С., Скаков Ю. А., Расторгуев Л. Н. Рентгенографический и электроннооптический анализ: Учеб. пособие для вузов. 4-е изд. — М.: МИСИС, 2002. — 360 с.
- Diffraction Date File ASTM, Philadelphia, 1969. Inorganic Index to the Powder Diffraction File, ASTM, Phil.
- Разработка грунтового слоя стоматологического фарфора /Т.А.Хабас, Е. А. Кулинич, В. И. Верещагин и др.//Стекло и керамика. 2003. № 4. С.29−32.
- Slosarczyk A. Highly porous hydroxyapatite material // Powder. Met. Int. 1989. P.24−25.
- Николаева JI.В., Борисенко А. И. Тонкослойные стеклоэмалевые и стеклокерамические покрытия. Л.: Наука, 1980. 88 с.
- Сычев М.М. Неорганические клеи. Изд. 2-е, перераб. и доп. Л.: Химия, 1986. 153 с.
- Barta Е. The possibility of the application of the clay-free enamel systems in the production of the enamel-coated chemical equipments // Vitreous Enameller. 1995. 46, № 3. P.70−76.
- Rodicker В., Weber R. Heteroginisierung als Methode zur Verbesserung von Emaileigenschafiten // Mitt. Ver. Dtsch. Emailfachleute und Dtsch. Email-Zentrums. 1995. 43, N 9. S. l 13−119.
- Аппен A.A. Расчет свойств силикатных стекол / Пояснительные указания. Вильнюс, 1963. 28 с.
- Кингери У.Д. Введение в керамику / Нью-Йорк, Лондон: Пер. с англ. М.: Стройиздат, 1967. 500 с.
- Кручинин Ю.Д., Булер П. И., Шведчикова Т. В. Влияние оксидов железа на структуру и свойства натриевоборосиликатных эмалей // Стекло и керамика. 1990. № 9. С.23−24.
- Патент № 5 476 552 США. МКИ С23С22/33. Surface preparation for bonding titanium. Wayne C. Tucker, James C. Butts, Leonard E. Burgmyer, Raymond A.St.Amand. The United States of Americas represented by the Secretarty of the Navy. Опубл. 19.12.95.
- Triceram. Die Keramik fur Titan und Zirkonoxid: Produktinformation und Gebrauchsanweisung/ Esprident GmbH, S.28.
- Литвинова Е.И. Металл для эмалирования. М.: Металлургия, 1987. 278 с.
- VoP Е. Phosphatierung Ein neues Verfahren fiir die Direktweipemaillierung // Mitt.Ver. Dtsch. Emailfachleute und Dtsch. Email-Zentrums. 1995. 43, № 8. S.101−106.
- Патент № 5 635 303 США МКИ B22F7/04. Aluminide for use in high-temperature environments. William B. Retallick. Опубл. 3.06.97.
- Кульметьева В.Б., Порозова C.E. Эмалевые покрытия для защиты титанового сплава ВТ-6 при нагреве // Сб. Проблемы современных материалов и технологий. № 5. Пермь: РИО ПГТУ. 2000. С. 19−22.
- Вересов А.Г., Путляев В. И., Третьяков Ю. Д. Достижения в области керамических биоматериалов/ТРоссийский химический журнал. 2000. т.4. № 6. С.32−45.
- Дойников А.И., Синицын В. Д. Зуботехническое материаловедение. 2-е изд, перераб. и доп. М.: Медицина, 1986. 208 с.
- Kulmetyeva V.B., Porozova S.E., Belyaeva O.V. Concerning dental coatings on titanium surface // Science for Materials in the Frontier of Centuries: Advantages and Challenges: Proceedings of international Conference. Kyiv, 2002.-P. 568−569.
- Кульметьева В.Б., Порозова C.E. Исследование промышленной керамической массы для стоматологии // Вестник ПГТУ. Проблемы современных материалов и технологий: Сб. науч. тр. / ПГТУ. Пермь, 1998. Вып.2. С.135−139.
- Кораго А.А. Введение в биоминералогию. СПб.: Недра, 1992. 280с.
- Трезубов В.Н., Штейнгарт М. З., Мишнев Л. М. Ортопедическая стоматология: Прикладное материаловедение: Учебник для мед. вузов / Под ред. проф. В. Н. Трезубова. 3-е изд., испр. и доп. СПб.: СпецЛит, 2003. 384 с.
- Создание фарфоровой массы МК для облицовки металлических каркасов, изготовленных из отечественного кобальтохромового сплава / Д. М. Каральник, Г. А. Серова, Е. Е. Сташевич и др.// Стоматология. 1982. Т.61. № 3. С.53−54.