Выходные данные проекта:
Тема: Создание научно-технологических основ производства биорезорбируемых магниевых сплавов c улучшенным комплексом свойств для медицинских имплантатов
Заказчик работ: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Приоритетное направление: Индустрия наносистем
Критическая технология: Технологии получения и обработки функциональных наноматериалов
Шифр проекта: 14.583.21.0070Руководитель работ: Виноградов Алексей Юрьевич
Зам. Руководителя работ: Мерсон Дмитрий Львович
Получатель/Исполнитель: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет"
Иностранный партнер: Университет Кумамото, Кумамото, ЯпонияПродолжительность работ: от 22.11.2017г. до 30.06.2020г.(31 мес.)
Плановое финансирование проекта: 66,0 млн. руб.
Бюджетные средства 30,0 млн. руб.,
Внебюджетные средства 36,0 млн. руб.
Ключевые слова: имплантат, биорезорбируемые магниевые сплавы, технологии прецизионного литья, деформационные технологии, микроструктура, управление микроструктурой, механические свойства, скорость коррозии, усталость, усталость в биологически-активной среде.
Основные задачи проекта:
1. Проект направлен на решение научной проблемы, связанной с формированием в магниевых сплавах такого комплекса физических, механических и химических свойств, который бы отвечал требованиям к перспективным материалам для медицинских имплантатов.
2. Создание биомедицинских резорбируемых материалов на основе магния, предназначенных для безопасной резорбции материала имплантата и замещения его естественной тканью
Основные полученные результаты:
1. Выполнен обзор литературы в области разработки биорезорбируемых материалов медицинского назначения, включающий более 250 источников. Изготовлено 10 сплавов систем Mg-Zn-Ca и Mg-Zn-Y. Осуществлены деформационные обработки сплавов методами экструзии, равноканального углового прессования (РКУП), ротационной ковки, всесторонней изотермической ковки (ВИК), изотермической прокатки, а также их разными сочетаниями.
2. С точки зрения микроструктуры и текстуры наиболее перспективной представляется обработка методом ВИК, позволяющая проводить обработку больших заготовок до очень больших степеней деформации. Она обеспечивает получение очень однородной мелкозернистой структуры с меньшей остротой текстуры по сравнению с экструзией и РКУП.
3. Малолегированные сплавы системы Mg-Zn-Ca в состоянии: после экструзии, ВИК, ВИК+ИК и РКУП имеют соответственно: предел прочности ~300 , ~200, ~260 и ~250 МПа; относительное удлинение (5÷14), ~26, ~21 и ~20%. Малолегированные сплавы системы Mg-Zn-Y в состоянии: после экструзии и РКУП имеют соответственно: предел прочности ~430 и ~310 МПа; относительное удлинение ~6,5 и ~19%
4. Сочетание различных методов интенсивной пластической деформации для рассматриваемых сплавов применено впервые.
5. Полученный набор магниевых сплавов обладает широким диапазоном механических свойств, которые соответствуют или превышают уровень лучших мировых образцов.
