Page 15 - Реферат_Ткачук

13

Результати трибологічних випробувань у плазмі крові за 36 °С показали, що
титан ВТ1-0, азотований за етапним режимом, забезпечує нижчий коефіцієнт
тертя та меншу інтенсивність зношування UHMWPE компонента, ніж сталь
Х18Н10Т (ISO 15510:2014) та CoCrMo (ISO 5832/4), і знаходиться на рівні
цирконієвої кераміки ZrO2 (ISO 13356:2015) (рис. 6). При цьому повністю
виключається його крихке руйнування за динамічних навантажень, вірогідність
якого завжди зберігається при використанні керамічних компонентів.
Характерно, що після проходження шляху тертя 200 км, що відповідає
~ 23 млн. циклів навантаження, зношування титанового компонента не виявлено.

Рис. 6. Коефіцієнт тертя (а) та інтенсивність зношування UHMWPE компонента (б)
трибопар у плазмі крові за 36 °С.

Проведено випробування пари тертя «титан ВТ1-0, азотований за етапним
режимом – UHMWPE» на стенді-імітаторі Т-24, який призначений для вивчення
трибологічних характеристик сферичних кінематичних систем біоматеріалів, що
можуть використовуватися в елементах ендопротезів кульшового суглобу
людини. Даний імітатор дає можливість відтворювати навантаження, що
імітують ходу людини. Встановлено, що інтенсивність зношування чашки з
UHMWPE в парі з азотованою титановою головкою зменшується втричі
порівняно із широко застосовуваним у такій трибопарі сплавом CoCrMo
(1,28 мг/млн. циклів проти 4,26 мг/млн. циклів відповідно) (рис. 7).
Досліджено корозійну поведінку азотованого за розробленим способом
технічно чистого титану ВТ1-0 у розчині Рінгера за температури 37 °С, що
моделює тканинне середовище організму. Встановлено, що модифікована
поверхня покращує протикорозійний захист титану: густина струму корозії
зменшується вдвічі, а опір подвійного електричного шару зростає (табл. 1).

Рис. 7. Титанова головка на оправці (а), контртіло з UHMWPE (б), інтенсивність
зношування трибопари «зразок–UHMWPE» (в).
Щоб відповідати біомедичним імплантам, матеріали повинні бути
сумісними з фізіологічним середовищем організму. Для вивчення біосумісності
азотованого титану, а саме його впливу на ріст і життєздатність клітин