OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 1 2025 179 MATERIAL SCIENCE Т а б л и ц а 2 Ta b l e 2 Параметры испытания на износ «стержень – диск» Summary of Pin-on-Disk Testing Conditions Параметр Значение Материал стержня 5 масс. % ПЭЭК в акрилате, 10 масс. % ПЭЭК в акрилате Материал диска SS 316 Нормальная нагрузка 10 Н Скорость скольжения 1 м/с Путь скольжения 1000 м давление на вращающийся диск из нержавеющей стали, вызывая изнашивание в результате скользящего контакта. После завершения испытаний изношенные поверхности стержней анализировали методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) для изучения механизмов изнашивания и особенностей деградации поверхности, характерных для каждого композиционного материала ПЭЭК. Особое внимание уделялось морфологии поверхности для установления связи между уровнем армирования и характеристиками износа. Основные параметры испытаний на износ по схеме «стержень – диск» (материалы, нагрузка, скорость и путь скольжения) представлены в табл. 2. Результаты и их обсуждение Композитный биоматериал на основе ПЭЭК в акрилатном связующем, изготовленный методом 3D-печати, был детально изучен на предмет применимости в эндопротезировании тазобедренного сустава. В рамках данного исследования разработан новый биоматериал – композит на основе ПЭЭК в акрилате – с различным содержанием ПЭЭК (0, 5 и 10 % по массе) в акрилатном связующем. Проведены испытания по определению свойств материала, его биосовместимости и технологичности 3D-печати. Стандартные образцы в форме стержней (соответствующие стандартам ASTM) были изготовлены методом 3D-печати с использованием цифрового проектора (DLP) при комнатной температуре. Выполнено экспериментальное исследование изнашивания при сухом трении скольжения композитов ПЭЭК с различными процентными концентрациями в акрилатном связующем. В качестве контртела использовали диск из стали марки SS316. Целью испытаний являлась оценка влияния содержания ПЭЭК на прочность и скорость изнашивания. Для анализа структуры поверхности и элементного состава материалов применяли методы сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (ЭДС). Результаты и выводы, полученные в ходе СЭМ- и ЭДСанализа, а также испытаний на изнашивание, представлены ниже. Характеристика базового акрилатного материала Морфология поверхности и микроструктурные особенности Базовый материал был исследован методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) при увеличениях от 500× до 5000× (рис. 6, а–в) с использованием ускоряющего напряжения 20 кВ. Параметры съемки были оптимизированы для детального анализа структуры поверхности и микроскопических характеристик материала, что позволило выявить как крупномасштабные, так и мелкомасштабные особенности. СЭМизображения, полученные при увеличении 500×, демонстрируют преимущественно ровную поверхность с равномерно распределенными мелкими неровностями. Гладкая морфология поверхности этого полимера свидетельствует о высоком качестве производственного процесса и отсутствии макроскопических дефектов, таких
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1