Патенты автора Шичалин Олег Олегович (RU)

Изобретение относится к области медицинского материаловедения и касается биорезорбируемых материалов. Предложен способ получения биорезорбируемого композитного материала с низкой скоростью коррозии на основе магния и гидроксиапатита. Способ включает гомогенное смешение порошков магния и гидроксиапатита, искровое плазменное спекание, плазменное электролитическое оксидирование. Порошки магния и гидроксиапатита при смешении дополнительно диспергируют ультразвуком, плазменное электролитическое оксидирование проводят в электролите, содержащем Na2SiO3⋅5H2O - 15 г/л, NaF - 5 г/л, с частотой поляризующих импульсов 300 Гц, сначала в течение 200 с при плотности тока 0,35 А/см2 на анодной составляющей до напряжения 300-350 В, с постоянным напряжением на катодной фазе -30 В, затем в течение 600 с анодную составляющую изменяют до 200 В, а катодную до -10 В. Далее наносят слой поликапролактона либо методом центрифугирования капельно в два этапа на скорости вращения 400 об/мин в течение 50 секунд, затем на скорости 4000 об/мин в течение 60 секунд, либо методом импрегнирования при непрерывном перемешивании смеси в вакууме при 0,7 атм. Технический результат – получение композитного биорезорбируемого материала высокой плотности из магния и гидроксиапатита с равномерным распределением последнего в матрице металла, а также с улучшенной сопротивляемостью растворению в физиологических средах за счет импрегнирования пористой части ПЭО-покрытия поликапролактоном. 1 з.п. ф-лы, 3 пр., 1 табл.

Изобретение относится к способам иммобилизации радионуклидов стронция в керамике и может быть использовано для отверждения радиоактивных отходов, а также изготовления радиоизотопной продукции. Подготовленную реакционную смесь SrO и WO3 в молярном соотношении 1:1 помещают в токопроводящую пресс-форму, подпрессовывают и подвергают искровому плазменному спеканию в вакуумной камере при постоянной механической нагрузке 24,5 МПа под воздействием однонаправленного импульсного тока, который генерируют пакетами по 12 импульсов при длительности одного импульса 3,3 мс, с паузами между пакетами, по времени равными длительности двух импульсов, с выдержкой при достигнутой температуре в течение 5 мин и последующим охлаждением в вакууме до температуры окружающей среды. Искровое плазменное спекание проводят при температуре 1050-1100°С и скорости разогрева 100°С/мин. Технический результат выражается в обеспечении низкой скорости выщелачивания стронция из шеелитовой керамической матрицы SrWO4, обладающей высокой относительной плотностью. 4 ил.

Изобретение относится к способу получения прозрачной керамики иттрий-алюминиевого граната (ИАГ), в том числе легированного ионами неодима, для использования в качестве активной среды в области фотоники и лазерной техники. Способ получения прозрачной ИАГ-керамики, включающий совместный высокоэнергетический помол в этаноле исходных порошков оксидов Y2O3, Nd2O3 и Al2O3 для формирования слабоагрегированной порошковой системы стехиометрии ИАГ с размером частиц в диапазоне 50-500 нм, сушку при температуре 70°С в течение 24 ч с последующей грануляцией порошка через сито с эффективным размером ячеек 200 меш и отжигом в атмосфере воздуха при температуре 600°С в течение 4 ч, искровое плазменное спекание полученного материала на первом этапе путем нагрева со скоростью 100°С/мин до 1000°С, выдержку, отжиг полученного образца в воздушной атмосфере, отличается тем, что высокоэнергетический помол в этаноле порошков исходных оксидов Y2O3, Nd2O3 и Al2O3 осуществляют с использованием LiF в качестве спекающей добавки в количестве 0,2 вес.% при 300 об/мин в течение 12 ч, искровое плазменное спекание проводят при внешнем давлении 50-70 МПа, причем на втором этапе со скоростью 25°С/мин до 1475°С с выдержкой материала при этих давлении и температуре в течение 45-60 мин, а отжиг полученного образца ведут в течение 10 ч при температуре 900-1000°С с последующим естественным охлаждением. Кроме того, отжиг полученного образца ведут со средней скоростью нагрева 10°С/мин. Технический результат выражается в получении монофазной керамики ИАГ:Nd с повышенной оптической прозрачностью при сохранении высоких механических характеристик. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области биологически активных керамических медицинских материалов и может быть использовано в имплантационной хирургии, в травматологии, ортопедии, стоматологии и других областях медицины для восстановления, замещения и реконструкции поврежденных твердых тканей в живом организме. Предлагаемый способ включает приготовление аморфного композитного материала, содержащего аморфную смесь дисперсного гидратированного силиката кальция и гидроксиапатита, из кальций- и кремнийсодержащих растворов золь-гель методом с применением латексного темплата, полученный материал промывают, прессуют и спекают. Прессование при давлении 24-25 МПа проводят в вакууме одновременно со спеканием, при этом спекание осуществляют при помощи электроимпульсного разогрева со скоростью 160-170°С/мин до температуры 800-900°С с выдержкой при достигнутой температуре в течение 4,5-5,0 мин. Электроимпульсный разогрев обеспечивают в режиме низковольтных импульсов при силе тока 470-500 А и напряжении 1,9-2,0 В. Спеченному керамическому материалу дают остыть, затем нагревают его в атмосфере воздуха со скоростью 4,5-5,0°С/мин до 800-850°С и выдерживают при достигнутой температуре в течение 4,5-5,0 мин. Технический результат - повышение прочностных качеств кальцийфосфатной биокерамики на основе волластонита за счет увеличения гомогенности ее пористой структуры, усиление ее биологически активных свойств за счет снижения температуры и сокращения времени термического воздействия на обрабатываемый материал при одновременном уменьшении затрат времени и трудозатрат на осуществление способа. 1 з.п. ф-лы, 2 пр., 5 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к способам получения биорезорбируемых остеопластических биокомпозитов синтетического типа, предназначенных для лечения заболеваний и повреждений костной системы человека, и может найти применение в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии. Способ предусматривает получение остеопластического дисперсного биокомпозита на основе гидроксиапатита и волластонита с помощью золь-гель синтеза с использованием в качестве прекурсоров кальций-, фосфор-, кремнийсодержащих водных растворов и включает перемешивание содержащей прекурсоры реакционной смеси с получением осадка в виде геля, отделение, промывание, сушку и прокаливание полученного осадка. На стадии золь-гель синтеза осуществляют структурирование внутреннего пористого объема получаемого биокомпозита введением в реакционную смесь силоксан-акрилатного латекса и углеродного волокна в качестве порообразующих компонентов. Далее проводят термоокислительную обработку полученного материала для формирования кристаллической фазы и удаления порообразователей путем нагревания в атмосфере воздуха со скоростью 5°С/мин до температуры 800°С с выдержкой при достигнутой температуре в течение 55-65 минут. Технический результат - повышение биологической активности получаемого дисперсного остеопластического композита волластонит/гидроксиапатит за счет снижения температуры прокаливания и уменьшения его продолжительности, а также за счет проведения процесса в контролируемых условиях. 2 з п. ф-лы, 2 пр., 3 табл., 2 ил.

Изобретение относится к области ядерной энергетики и может быть использовано для получения крупнозернистых топливных таблеток высокой ядерной чистоты с улучшенной и регулируемой микроструктурой, предназначенных для тепловыделяющих сборок атомных реакторов на тепловых нейтронах. Способ включает смешивание порошков диоксида урана и выгорающего поглотителя нейтронов оксида гадолиния, взятого в количестве до 8 мас. %. Полученную смесь подпрессовывают и спекают в вакууме при постоянном давлении прессования 60 МПа и соотношении О/U=2, соответствующем его значению в исходном порошке диоксида урана. Спекание проводят с помощью электроимпульсного разогрева до температуры 1200-1300°С со скоростью 100°С/мин и выдержкой при достигнутой максимальной температуре в течение 4,5-5,5 мин. Изобретение позволяет упростить способ. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к нанотехнологиям, а именно к способам получения новых прозрачных консолидированных функциональных материалов (керамик) с высокими механическими характеристиками для фотоники и лазерной техники. Способ получения прозрачной керамики иттрий-алюминиевого граната (ИАГ) включает получение нанопорошка ИАГ с его сушкой и последующим искровым плазменным спеканием при внешнем давлении, при этом путем совместного высокоэнергетического помола в этаноле исходных порошков оксидов Y2O3, Nd2O3 и Al2O3 формируют слабоагрегированную порошковую систему стехиометрии ИАГ с соотношением средних размеров частиц Y2O3, Nd2O3:Al2O3 1:2,5-1:6 в диапазоне 50-500 нм, сушку ведут при температуре 60-80°С в течение 24-48 ч с последующей грануляцией порошка через сито с эффективным размером ячеек 75 мкм и с последующим отжигом в атмосфере воздуха при 600-800°С в течение 2-4 ч, после чего полученный материал нагревают при внешнем давлении 30 МПа со скоростью 100°С/мин до 1000°С, а затем со скоростью 30°С/мин до 1350°С и выдерживают при этой температуре и давлении 5-10 мин, кроме того, полученный образец отжигают в воздушной атмосфере в течение 1 ч при 900°С со скоростью нагрева и охлаждения - 200°С/ч и 400°С/ч, соответственно. Отжиг порошковой системы стехиометрии ИАГ осуществляют со скоростью нагрева и охлаждения 2,5°С/мин. Изобретение позволяет получить монофазную прозрачную керамику ИАГ:Nd (≤ 4 ат.%), имеющую средний размер зерна 500-700 нм, микротвердость 14-15 ГПа и коэффициент линейного оптического пропускания 70-75% в видимом диапазоне длин волн. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к технологии получения формованной керамической мембраны, которая может быть использована в химической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности. Согласно способу рисовую шелуху обжигают при температуре 300-400°С на воздухе, измельчают, отбирают фракцию с размером частиц 0,1-0,2 мм. Полученный порошок подвергают формованию прессованием в вакуумной камере при давлении 20,7-24,5 МПа, осуществляя его консолидацию в условиях искрового плазменного спекания при температуре не ниже 1800°С. Изобретение обеспечивает получение мембраны, содержащей карбид кремния, придающий мембране повышенные показатели твердости, прочности, электропроводности, удельной поверхности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл., 3 пр.

Изобретение относится к искровому плазменному спеканию композиционных порошков под давлением. Устройство содержит матрицу и установленные внутри нее с образованием зоны спекания и возможностью формирования в ней прессующего усилия рабочие элементы, выполненные с возможностью подключения к источнику питания с прохождением электрического тока через композиционный порошок. Матрица и упомянутые рабочие элементы выполнены из спеченного порошка карбида вольфрама. Обеспечивается исключение загрязнения изготавливаемых изделий примесью углерода, а также повышение механической прочности устройства. 2 ил.

Изобретение относится к технологии производства спеченных керамических топливных таблеток для ядерных реакторов, содержащих делящиеся материалы, в частности порошок диоксида урана. Cпособ предусматривает искровое плазменное спекание подпрессованного порошка диоксида урана UO2 в молибденовой пресс-форме в вакууме под воздействием униполярного пульсирующего тока при постоянном контролируемом давлении прессования. Процесс проводят при ступенчатом разогреве до температуры 850-1100°C со средней скоростью ее подъема 60-65°C/мин и выдержкой при максимально достигнутой температуре в течение 270-330 с. Изобретение позволяет улучшить качество получаемой керамики, повысить плотность упаковки образующих ее кристаллитов и кажущуюся плотность за счет исключения диффузии углерода в объем спекаемого материала. 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 табл.

Изобретение относится к способам иммобилизации радионуклидов в керамике и предназначено для прочной иммобилизации и длительной консервации радиоактивных отходов, в том числе отходов атомной энергетики, отработанных сорбентов, содержащих радионуклиды, а также может найти применение в радиохимической промышленности при изготовлении источников ионизирующего излучения для использования в гамма-дефектоскопии, измерительной технике, медицине, в том числе источников ионизирующего излучения со строго дозированной удельной активностью для применения в онкологии. Согласно предлагаемому способу размолотый в порошок природный цеолит с содержанием Na2O 1,55-2,15 мас. %, насыщенный ионами цезия, помещают в графитовую либо стальную пресс-форму, подпрессовывают и подвергают искровому плазменному спеканию в вакуумной камере при постоянной механической нагрузке под воздействием обладающих высокой энергией низковольтных импульсов униполярного электрического тока с длительностью 3,3 мс, которые генерируют пакетами с паузами между ними. Температуру спекаемого порошка повышают до 800-1100°С в две стадии: в диапазоне до 650°С скорость разогрева составляет 300°С/мин, выше 650°С - 90°С/мин. Пресс-форму с порошком цеолита выдерживают при достигнутой температуре в течение 4,5-5,5 мин, затем, сохраняя вакуум, охлаждают до температуры окружающей среды. При изготовлении источников ионизирующего излучения исходный цеолит перед размолом промывают, после размола отбирают фракцию 0,05-0,1 мм, которую перед спеканием снова промывают и высушивают. Технический результат - увеличение количества иммобилизуемых радионуклидов цезия в керамические матрицы, что обеспечивает повышение удельной активности и, соответственно, безопасности при захоронении РАО при одновременном расширении области применения получаемых продуктов. 3 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 пр.

Изобретение относится к неорганической химии, а именно к получению карбидокремниевых материалов и изделий, и может быть применено в качестве теплозащитных, химически и эрозионностойких материалов, используемых при создании авиационной и ракетной техники, носителей с развитой поверхностью катализаторов гетерогенного катализа, материалов химической сенсорики, фильтров для фильтрации потоков раскаленных газов и расплавов, а также в технологиях атомной энергетики. Для получения наноструктурированной SiC керамики готовят раствор в органическом растворителе фенолформальдегидной смолы с массовым содержанием углерода от 5 до 40% с тетраэтоксисиланом с концентрацией от 1·10-3 до 2 моль/л и кислотным катализатором гидролиза тетраэтоксисилана; проводят гидролиз тетраэтоксисилана при температуре 0÷95°C гидролизующими растворами, содержащими воду и/или органический растворитель, с образованием геля. Полученный гель сушат при температуре 0÷250°C и давлении 1·10-4÷1 атм до прекращения изменения массы, после чего осуществляют карбонизацию при температуре от 400 до 1000°C в течение 0,5÷12 часов в инертной атмосфере или при пониженном давлении с образованием высокодисперсной стартовой смеси SiO2-C, из которой формуют керамику искровым плазменным спеканием при температуре от 1300 до 2200°C и давлении 3,5÷6 кН в течение от 3 до 120 мин в условиях динамического вакуума или в инертной среде. Избыточный углерод выжигают на воздухе при температурах 350÷800°C. Технический результат изобретения - получение наноструктурированной карбидокремниевой пористой керамики без посторонних фаз. 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 пр.

 


Наверх