Патенты автора Дубинский Сергей Михайлович (RU)
Изобретение относится к биомедицинскому материаловедению, а именно к созданию биодеградируемых сплавов на основе железа системы Fe-Mn-Si с эффектом памяти формы, которые предназначены для использования в качестве временных костных имплантатов в травматологии, ортопедии и челюстно-лицевой хирургии. Способ получения сплава включает пятикратный переплав исходных шихтовых материалов сплава Fe-30Mn-5Si, мас.%, проводимый при вакууме 10-3 Па, напряжении на дуге между нерасходуемым вольфрамовым электродом и кристаллизатором от 24 до 30 В и при силе тока от 2000 до 2200 А. Продолжительность каждого переплава составляет от 45 до 60 секунд. Затем проводят термическую обработку в виде гомогенизационного отжига при 900°С в течение 60 минут и термомеханическую обработку в виде горячей прокатки при 600°С или 800°С с истинной степенью деформации е=0,3. Указанные термическую и термомеханическую обработки завершают закалкой в воде. Обеспечивается получение сплава, обладающего повышенными значениями предела текучести, предела прочности и усталостной долговечности как на воздухе, так и в коррозионно-электрохимическом растворе Хэнкса, а также снижением модуля Юнга и обеспечением необходимых температур начала прямого мартенситного превращения и требуемой скорости биодеградации сплава. 2 пр.
Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к получению материала кольцевой формы с открытой пористостью и проницаемостью, которые могут быть использованы спинальной хирургии в качестве имплантатов для замещения межпозвоночных дисков и тел позвонков. Способ получения пористых и проницаемых заготовок из сплава системы Ti-18Zr-15Nb в ат.% включает отсев металлического порошка фракции от 10 до 50 мкм, рассев порошка полиметилметакрилата на фракции от 50 до менее 160 мкм и от 160 до 250 мкм, получение смеси порошков в следующем соотношении компонентов, мас.%: фракция полиметилметакрилата от 50 до менее 160 мкм 4-6, фракция полиметилметакрилата от 160 до 250 мкм 16-24, фракция металлического порошка от 10 до 50 мкм 80-70, путем перемешивания в смесителе в течение 20-30 минут под углом 20-25° к горизонту, последующее квази-двустороннее прессование при давлении 125-150 МПа в кольцевые заготовки с отношением высоты к внешнему диаметру не более 2 и отношением высоты к толщине стенки заготовки не более 4, а затем пиролиз с выдержкой по 60-75 минут при температурах 345-355°С и 445-455°С и давлении не более 0,001 тор, далее спекание при температуре 1340-1350°С в течение 3-4 ч и давлении не более 0,0001 тор. Обеспечивается получение высокопористых изделий кольцевой формы, имитирующей форму спинального кейджа, с содержанием пор размером 100-800 мкм более 60% от суммарного объема, низким значением модуля Юнга 5-15 ГПа, высоким пределом прочности на сжатие не менее 100 МПа и проницаемостью от 40×10-11 м2 до 90×10-11 м2. 2 пр.
Изобретение относится к способу механических испытаний металлических материалов, а именно к созданию устройства, позволяющего циклически деформировать изгибом образцы металлических материалов, погруженных в электролит, с одновременным непрерывным измерением электродного потенциала образца. Устройство состоит из емкости для электролита, располагающейся на телескопическом столике с обеспечением возможности регулировки уровня жидкости относительно верхней и нижней рычажных баз, закрепленной на несущей раме верхней рычажной базы с цилиндрической перекладиной с обеспечением возможности вращения вдоль своей оси и закрепления верхнего конца образца, последовательно соединенных сервопривода, диска и рычага, подвижной и стабилизированной модулями линейного перемещения в вертикальном направлении нижней рычажной базы с цилиндрической перекладиной, с обеспечением возможности вращения вдоль своей оси и закрепления нижнего конца образца в электролите, при использовании образца в качестве рабочего электрода, параллельно подключаемого со стандартным электродом сравнения к электронному импульсному потенциостату. Технический результат: возможность одновременного осуществления двух процессов: циклического механического деформирования образца изгибом и измерения его электродного потенциала в электролите. 1 ил.
Изобретение относится к металлургии, а именно к биосовместимым сплавам с механическим поведением, близким к поведению костной ткани человека, и может быть использован для несущих конструкций медицинских внутрикостных имплантатов. Сверхупругий сплав на основе титана содержит, ат.%: цирконий 18-42, ниобий 8-15, титан остальное, при этом сплав имеет наносубзеренную структуру и высокотемпературную метастабильную β-фазу, находящуюся в предмартенситном состоянии. Способ термомеханической обработки сверхупругого сплава на основе титана включает гомогенизационный отжиг при 800-1000°С в течение 60-120 минут, холодную пластическую деформацию со степенью истинной деформации е=0,25-0,55, последеформационный отжиг при 500-600°С в течение 30-60 минут и охлаждение в воде. Сплав характеризуется высокой биосовместимостью с механическим поведением, близким к поведению костной ткани, а также высокой долговечностью. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 2 пр.
Способ получения проницаемого пеноматериала из сверхупругих сплавов системы титан-цирконий-ниобий // 2687352
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению проницаемого пеноматериала из сверхупругого сплава системы титан-цирконий-ниобий. Может использоваться в медицине, в качестве костных имплантатов, и в других отраслях техники, в качестве фильтровальных элементов. Сферичные частицы полиметилметакрилата размером не более 250 мкм и порошка сплава системы титан-цирконий-ниобий размером не более 50 мкм равномерно перемешивают при следующем соотношении в массовых долях: полиметилметакрилат 0,1-0,4, металлический порошок – остальное. Компактируют путем двухстороннего прессования при давлении 150-200 МПа в цилиндрические заготовки диаметром 5-20 мм и высотой 5-40 мм. Затем проводят пиролиз при многоступенчатом нагреве с выдержкой при температуре 400-450°C в течение 2-3 ч и спекание при температуре 1350-1400°C и давлении не менее 0,0001 тор в течение 3-4 ч. Обеспечивается повышение пористости, увеличение объемной доли пор размером 100-800 мкм, повышение предела прочности на сжатие и снижение значения модуля Юнга. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 пр.
Изобретение относится к устройству, позволяющему осуществлять контролируемое изменение пористой структуры металлических пеноматериалов путем динамического химического протравливания (ДХП) с одновременным измерением проницаемости. Материалы после обработки с использованием предлагаемого устройства могут быть использованы в медицине в качестве костных имплантатов и в других отраслях техники в качестве фильтровальных элементов. Устройство состоит из емкостей для воды и травителя, параллельно подключенных к переключающему крану первым и вторым трубчатыми каналами, последовательно соединенными третьим трубчатым каналом с насосом, датчиком измерения скорости потока, камерой для закрепления образца, состоящей из последовательно герметично закрепленных и формирующих продолжение третьего трубчатого канала входной крышки с отверстием, в котором установлен входной датчик давления, корпуса, в котором установлены два держателя и прижимная гайка для закрепления образца, выходной крышки с отверстием, в котором установлен выходной датчик давления, и выходного канала. Изобретение позволяет контролировать увеличение размеров пор, пористости и проницаемости спеченных металлических пеноматериалов с использованием ДХП и измерять проницаемость жидкостями. 3 ил.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к функциональным металлическим сплавам на основе титана и способу их обработки и может быть использовано для сверхупругих элементов конструкций, а также в хирургии и ортопедической имплантологии
