ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ И АТТЕСТАЦИЯ ПРОНИЦАЕМЫХ ПЕНОМАТЕРИАЛОВ ИЗ СПЛАВОВ Ti-Nb-Zr МЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

К перспективным сплавам для использования в качестве материала внутрикостных имплантатов предъявляются требования высокой биохимической и биомеханической совместимости. Это означает в том числе комплекс свойств, обеспечивающих ускоренное вживление имплантата в костную ткань, его надежную фиксацию и предотвращение последующего отторжения. Благоприятное механическое поведение может быть обеспечено за счет схожести механических параметров имплантата и костной ткани. Костная ткань проявляет механический гистерезис при деформации. Среди металлических материалов подобным поведением при деформации обладает сверхупругий сплав с памятью формы Ti–20,8Nb–5,5Zr (в ат. %). Однако относительно высокий модуль Юнга этого сплава в недостаточной степени обеспечивает его биомеханическую совместимость. Благодаря созданию пористой структуры удается радикально уменьшить модуль Юнга. Для этого из слитка данного состава был изготовлен порошок со сферичными частицами размером менее 50 мкм. Далее металлический порошок равномерно перемешали с порообразователем – порошком полиметилметакрилата (ПММА) в виде сферичных частиц размером не более 250 мкм. Смесь порошков подвергали двухстороннему прессованию и последующему пиролизу. В процессе пиролиза полимерный компонент разлагался на газообразные компоненты. В результате пиролиза получали полупродукт из металлического порошка с порами. Для укрепления связи между металлическими частицами проводили спекание. Варьируя объемную долю порообразователя, задавали конечную пористость в образцах.

Установлено, что задаваемая пористость близка к получаемой пористости. При этом наблюдается равномерное распределение пор по объему. При увеличении пористости отмечается снижение модуля Юнга, повышение коэффициента проницаемости, снижение прочностных характеристик. При этом рассчитанные механические характеристики образцов различной пористости лежат в допустимых пределах биомеханической совместимости.