Obrabotka Metallov 2012 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (56) 2012 75 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Введение В последние годы активно разрабатываются ме- тоды интенсивной пластической деформации, позво- ляющие получать объемные наноструктурированные металлические материалы с уникальными физико- механическими свойствами, которые находят ши- рокое применение в медицине в качестве импланта- тов [1]. В то же время исследования показывают, что переход из крупнокристаллического в нанострук- турное состояние может сопровождаться снижением коррозионной стойкости за счет формирования вы- сокодефектной микроструктуры [2]. Наибольшее применение в качестве материала- основы для формирования биопокрытий нашел титан, в том числе наноструктурированный [1], не уступаю- щий помеханическимсвойствам среднелегированным титановым сплавам (ВТ6, ВТ16 и др.). В настоящее время для медицины начинают использовать цирко- ниевые сплавы, содержащие ниобий, которые облада- УДК 620.193.4, 620.187.2, 669.295 ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРНОГО СОСТОЯНИЯ ТИТАНА И ЦИРКОНИЯ И КАЛЬЦИЙ-ФОСФАТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ИХ ПОВЕРХНОСТИ НА КОРРОЗИОННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В АГРЕССИВНОЙ СРЕДЕ* Е.В. ЛЕГОСТАЕВА, канд. физ.-мат. наук, с.н.с. А.Ю. ЕРОШЕНКО, канд. тех. наук, м.н.с. Ю.П. ШАРКЕЕВ, доктор физ.-мат. наук, профессор ( ИФПМ СО РАН, г. Томск ) Г.В. ЛЯМИНА, канд. хим. наук, доцент В.С. КОЗЫРЕВА, магистрант ( ТПУ, г. Томск ) А.И. СМИРНОВ, канд. тех. наук, доцент В.А. БАТАЕВ, доктор тех. наук, профессор ( НГТУ, г. Новосибирск ) Статья поступила 5 сентября 2012 года Легостаева Е.В. – 634021, г. Томск, пр. Академический 2/4, Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, e-mail: lego@ispms.tsc.ru Изучены микроструктура титана циркония в исходном и наноструктурированном состояниях, а также кальций- фосфатных покрытий на их поверхности. Получены кинетические закономерности коррозионного процесса в агрессив- ной среде, определена энергия активации и изучен коррозионный рельеф. Показано, что кальций-фосфатные покрытия на поверхности наноструктурированного титана и циркония защищают металлы от коррозии в агрессивной среде. Ключевые слова: наностуктурированный титан и цирконий, кальций-фосфатные покрытия, микродуговое оксиди- рование, коррозия. _______________ * Работа выполнена при частичной финансовой поддержке федеральной целевой программы «Научные и научно- педагогические кадры инновационной России» по теме «Разработка научно-методических основ создания биокомпози- тов «наноструктурный метал – наноструктурное покрытие» на основе титана, циркония, ниобия и их сплавов, фосфатов кальция или оксинитридов титана для медицинских имплантатов нового поколения в приложении к регенеративной и сердечно-сосудистой хирургии», соглашение № 8036. ют высокой коррозионной стойкостью, прочностью и значительно большей биоинертностью. Прииспользованииматериаловвкачестведенталь- ных имплантатов коррозионные процессы является одной из важнейших проблем, поскольку среда орга- низма проявляет высокую коррозионную активность. Активный метаболизм бактерий в ротовой полости приводит к локальному уменьшению значения pH вплоть до кислой среды, а использование зубных паст и ополаскивателей, в состав которых входят фториды, приводит к их повышенной концентрации. Наличие фтористоводородной кислоты может быть причиной разрушения защитного оксидного слоя на поверхно- сти титана и циркония. Для предотвращения таких не- желательных действий на поверхность имплантатов, изготовленных из наноструктурированного титана и циркония, целесообразно наносить покрытия, обла- дающие антикоррозионными защитными свойствами, с одной стороны, и биологически активными и био- совместимым свойствами – с другой.