The object of research, development or design (in Russian) : Биопокрытия на основе титана и гидроксиапатита, полученные методом детонационного напыления.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Детонациялық бүрку әдісімен алынған титан мен гидроксиапатит негізіндегі биожабындар.

Aim of work (in Russian) : Разработка научно-технологических основ получения функционально-градиентных покрытий на основе Ti/ГА методом детонационного напыления на поверхности сплава Ti6Al4V и проведение комплексного анализа их механико-трибологических и медико-биологических свойств.

Aim of work (in Kazakh) : Титан қорытпасы Ti6Al4V бетіне детонациялық бүрку әдісімен Ti/ГА негізіндегі функционалды-градиентті жабындарды алу бойынша ғылыми-технологиялық негіздерді әзірлеу және олардың механикалық-трибологиялық және медициналық-биологиялық қасиеттерінің кешенді талдауын жүргізу.

Методы исследования (на русском) : Для нанесения покрытий использовался компьютеризированный комплекс детонационного напыления CCDS2000. Исследование структурно-фазового состояния покрытий было проведено методами рентгеновской дифрактометрии, ИК-спектроскопии, Рамановской спектроскопии и сканирующей электронной микроскопии. Шероховатость покрытий была оценена на 3D профилометре. Трибологическое свойство (коэффициент трения и интенсивность изнашивания) градиентных Ti/ГА покрытий было исследовано на трибометре TRB3 по схеме «палец-диск» в соответствии со стандартом ASTM G133-05. Исследование коррозионных свойств градиентных Ti/ГА покрытий было проведено в физиологических солевых растворах и в агрессивной среде.

Методы исследования (на казахском) : Жабындарды алу үшін CCDS2000 компьютерлендірілген детонациялық бүрку кешені қолданылды. Жабындардың құрылымдық-фазалық жағдайын зерттеу рентгендік дифрактометрия, ИҚ-спектроскопия, Рамандық спектроскопия және сканерлеуші электрондық микроскопия әдістерімен жүргізілді. Жабындардың кедір-бұдырлығы 3D профилометрде бағаланды. Градиентті Ti/ГА жабындарының трибологиялық қасиеттері (үйкеліс коэффициенті және тозу интенсивтілігі) ASTM G133-05 стандартына сәйкес «саусақ-диск» схемасы бойынша TRB3 трибометрінде зерттелді. Градиентті Ti/ГА жабындарының коррозиялық қасиеттері физиологиялық тұзды ерітінділерде және агрессивті ортада зерттелді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Полученные результаты и новизна заключаются в успешном объединении гидроксиапатита и титана для создания функционально-градиентного материала с использованием детонационного напыления, что обеспечило высокую эффективность процесса благодаря энергии взрыва газовых смесей. Проведенная механическая и химическая подготовка поверхности титанового имплантата (Ti−6Al−4V) с последующей обработкой кислотным раствором позволила создать чистую и подготовленную основу для нанесения покрытия. Разработанный технологический режим нанесения обеспечил создание градиентного покрытия с непрерывным изменением элементного состава, что подтвердили результаты энергодисперсионной спектроскопии. Покрытие демонстрировало низкий коэффициент трения (0,32 ± 0,056) и высокую износостойкость (скорость износа 10,83108×10⁻⁶ мм³/(Н·м)), что свидетельствовало о его значительной устойчивости и долговечности. Доказана роль градиентного строения в улучшении эксплуатационных характеристик и биосовместимости, что делает данный подход перспективным

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Алынған нәтижелер мен жаңашылдық гидроксиапатит пен титанның функционалды градиентті материал жасау үшін детонациялық бүрку әдісімен сәтті біріктірілуінде жатыр, бұл газ қоспаларының жарылыс энергиясының арқасында процестің жоғары тиімділігін қамтамасыз етті. Титан имплантатының (Ti−6Al−4V) беткі қабатын механикалық және химиялық дайындау және оны қышқыл ерітіндісімен өңдеу жабынды бүркуге таза мүмкіндік берді. Жабынды бүркудің әзірленген технологиялық режимі элементтік құрамның үздіксіз өзгеруімен градиентті жабын жасауға мүмкіндік берді, бұл энергодисперсиялық спектроскопия нәтижелерімен расталды. Жабынның үйкеліс коэффициенті төмен (0,32 ± 0,056) және тозуға төзімділігі жоғары (тозу жылдамдығы 10,83108×10⁻⁶ мм³/(Н·м)) екені анықталды, бұл оның айтарлықтай тұрақтылығы мен ұзақ қызмет етуін көрсетті. Градиентті құрылымның жақсартылған пайдалану сипаттамалары мен биосәйкестігіндегі рөлі дәлелденді, бұл әдісті жоғары тұрақтылық пен функционалдылықты қамтамасыз ететін биомедициналық импланттарға қолдануды персп

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Основные конструктивные и технико-экономические показатели градиентных Ti/ГА покрытий на основе сплава Ti6Al4V включают высокую адгезионную прочность и стабильный градиентный элементный состав, обеспечивающий долговечность и эффективность покрытия. Толщина покрытия достигает 3 мкм за один импульс детонационного напыления, что позволяет быстро формировать слой с оптимальными трибологическими характеристиками, включая низкий коэффициент трения (0,32 ± 0,056) и высокую износостойкость. Экономическая эффективность обусловлена увеличением срока службы имплантатов, снижением частоты замены и возможностью автоматизации процесса с использованием установки CCDS2000, что снижает трудозатраты и повышает стабильность качества.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Ti6Al4V қорытпасы негізіндегі градиентті Ti/ГА жабындарының негізгі конструктивтік және техникалық-экономикалық көрсеткіштеріне жоғары адгезиялық беріктік пен ұзақ мерзімділік пен жабынның тиімділігін қамтамасыз ететін тұрақты градиентті элементтік құрамы жатады. Жабынның қалыңдығы детонациялық жабудың бір импульсімен 3 мкм-ге жетеді, бұл үйкеліс коэффициенті төмен (0,32 ± 0,056) және жоғары тозуға төзімділік сияқты оңтайлы трибологиялық сипаттамалары бар қабатты тез қалыптастыруға мүмкіндік береді. Экономикалық тиімділігі импланттардың қызмет ету мерзімін ұзартумен, алмастыру жиілігін азайтумен және CCDS2000 қондырғысын қолдана отырып процесті автоматтандыру мүмкіндігімен байланысты, бұл еңбек шығындарын азайтып, сапаның тұрақтылығын арттырады.

Level of implementation (in Russian) : Степень внедрения разработанных функционально-градиентных покрытий Ti/ГА находится на стадии лабораторных и предклинических испытаний.

Level of implementation (in Kazakh) : Дайындалған функционалды градиентті Ti/ГА жабындарын енгізу дәрежесі зертханалық және клиникаға дейінгі сынақтар сатысында тұр.

Efficiency (in Russian) : Эффективность разработанных градиентных Ti/ГА покрытий на основе сплава Ti6Al4V была подтверждена результатами исследований, которые показали высокую прочность сцепления, улучшенную износостойкость и превосходные трибологические свойства как в сухих условиях, так и в растворе Рингера. Низкий коэффициент трения (0,32 ± 0,056) и чрезвычайно низкая скорость износа (10,83108×10⁻⁶ мм³/(Н·м)) свидетельствовали о высокой стойкости покрытия к механическому износу, что повышало его долговечность и надежность в эксплуатационных условиях.

Efficiency (in Kazakh) : Ti6Al4V қорытпасы негізіндегі дайындалған градиентті Ti/ГА жабындарының тиімділігі зерттеу нәтижелерімен расталды, олар жоғары бүрку беріктігін, жақсартылған тозуға төзімділікті және құрғақ жағдайда да, Рингер ерітіндісінде де керемет трибологиялық қасиеттерді көрсетті. Төмен үйкеліс коэффициенті (0,32 ± 0,056) және өте төмен тозу жылдамдығы (10,83108×10⁻⁶ мм³/(Н·м)) жабынның механикалық тозуға жоғары төзімділігін көрсетті, бұл оның ұзақ мерзімділігін және пайдалану жағдайларында сенімділігін арттырды.

Field of application (in Russian) : Область применения функционально-градиентных покрытий Ti/ГА охватывает медицинскую сферу, включая производство ортопедических и стоматологических имплантатов. Эти покрытия используются для улучшения остеоинтеграции и повышения долговечности имплантатов благодаря их высокой износостойкости, биосовместимости и коррозионной стойкости. Градиентная структура покрытия снижает механические напряжения и обеспечивает стабильность в биологических средах, что делает такие покрытия особенно полезными для применения в условиях повышенных нагрузок и длительного контакта с тканями организма.

Field of application (in Kazakh) : Ti/ГА функционалды градиентті жабындардың қолдану саласы медицина саласын қамтиды, оның ішінде ортопедиялық және стоматологиялық импланттарды өндіру. Бұл жабындар остеоинтеграцияны жақсарту және импланттардың ұзақ мерзімділігін арттыру үшін қолданылады, себебі олардың тозуға төзімділігі жоғары, биосәйкестігі және коррозияға төзімділігі бар. Градиентті құрылым жабынның механикалық кернеулерін азайтады және биологиялық ортада тұрақтылықты қамтамасыз етеді, бұл жабындарды жоғары жүктемелер мен ағза тіндерімен ұзақ мерзімді байланыс жағдайларында қолдануға ерекше пайдалы етеді.