ФОРМИРОВАНИЕ БИОСОВМЕСТИМОЙ ОКСИДНОЙ ПЛЕНКИ НА ПСЕВДОУПРУГОМ СПЛАВЕ Ti-Nb-Ta МЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ
УДК 669.162
Конопацкий А.С., Жукова Ю.С., Филонов М.Р.
ФОРМИРОВАНИЕ БИОСОВМЕСТИМОЙ ОКСИДНОЙ ПЛЕНКИ НА ПСЕВДОУПРУГОМ СПЛАВЕ Ti-Nb-Ta МЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и электронной оже-спектроскопии исследован состав поверхности нового псевдоупругого сплава Ti-Nb-Ta медицинского назначения после различных обработок. Установлено, что новый сплав биохимически более безопасен, чем нитинол.
Ключевые слова: титановые сплавы медицинского назначения, оксидная пленка, легирующие элементы
Surface composition of novel superelastic Ti-Nb-Ta biomedical alloy after various treatment conditions was studied by X-ray photoelectron spectroscopy and Auger electron spectroscopy. It is shown that the alloy is biochemically safer than nitiol.
Key words: biomedical titanium alloys, oxide film, alloying elements
Целью работы являлся анализ влияния обработки (термообработки и экспозиции в биологических растворах) на состав оксидной пленки на сплаве Ti-Nb-Ta.
Методами электронной оже-спектроскопии (ЭОС) и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФС) изучен состав оксидной пленки, образующейся на поверхности сплава Ti-Nb-Ta в ходе естественного окисления на воздухе и после обработки по различным режимам, в сравнении с титаном и нитинолом Ti-Ni.
По данным ЭОС, в поверхностном слое оксидной пленки на Ti-Ni и Ti-Nb-Ta присутствуют легирующие элементы (Ni, Nb и Ta, соответственно). Термообработка подавляет выход на поверхность пленки ниобия и тантала из матрицы Ti-Nb-Ta, выход никеля из Ti-Ni – не подавляет. По данным РФС, в составе поверхностного слоя необработанного образца сплава Ti-Nb-Ta присутствуют все компоненты сплава в различных степенях окисления, в т.ч. в элементарном виде. Наиболее толстая пленка формируется в растворе Хэнка; она состоит из высших оксидов титана и ниобия. Толщина оксидной пленки не превышает 20 нм.
Результаты настоящего исследования позволят в дальнейшем подобрать способ обработки сплавов Ti-Nb-(Та,Zr), а также пеноматериалов на их основе, обеспечивающий оптимальный комплекс свойств поверхности новых сплавов.