Исследование структурно-фазовых состояний и свойств поверхностных Ti-Ta сплавов, формируемых на принципах аддитивных технологий путем импульсного электронно-пучкового плавления систем пленка-подложка с целью повышения механической совместимости, рентгеноконтрастности и биоинтеграции медицинских сплавов с памятью формы на основе никелида титана (промежуточный за 2016 год))

Объекты исследования: образцы сплава TiNi с поверхностным слоем толщиной 1 - 2 мкм из сплава Ti - Ta с ВТЭПФ. Цели: разработка электронно-пучкового метода формирования поверхностных Ti - Ta сплавов, основанного на принципах аддитивных технологий для повышения механосовместимости, рентгеноконтрастности и биоинтеграции медицинских сплавов с памятью формы на основе никелида титана, а также исследование структурно-фазовых состояний этих сплавов и их влияния на функциональные свойства материалов. Одним из наиболее актуальных направлений современного материаловедения является повышение механической и биологической совместимости сплавов на основе титана, в том числе с эффектами памяти формы и сверхэластичности, для реконструкционной, сердечно-сосудистой и челюстно-лицевой хирургии, ортопедии, стоматологии. Это обусловлено интенсивным развитием малоинвазивных методов хирургии и, как результат, необходимостью использования миниатюрных имплантатов, точных и надежных инструментов для эндохирургии. Требуют решения следующие проблемы, связанные с использованием сплавов с ЭПФ-СЭ. Первая - более низкий уровень механической циклостойкости у металлических биоматериалов, чем требуется для обеспечения их усталостной долговечности и надежности при сопоставимых условиях знакопеременной деформации со стороны стенки сосуда (6 - 8%). Вторая - искусственные биоматериалы по противовоспалительным и антитромбогенным свойствам все еще существенно уступают внутренней оболочке (интиме) кровеносных сосудов. Поскольку перечисленные свойства биоматериалов определяются, в первую очередь, состоянием поверхностных слоев, то наиболее эффективными методами их улучшения являются методы поверхностной модификации с помощью электронно-ионно-плазменных технологий. Решены задачи по оптимизации режимов формирования поверхностных Ti - Ta сплавов на TiNi подложках; произведены расчёты динамики температурных полей многослойных металлических систем Ti/Ta/TiNi с учётом фазовых переходов; исследованы элементный состав, микроструктура и свойства поверхностных Ti - (30 - 35)% ат. Ta сплавов на подложке из сплава TiNi, сформированных в оптимальных режимах обработки; исследованы гемо- и биосовместимость синтезированных материалов.