The object of research, development or design (in Russian) : Область исследования данного проекта заключается в исследованиях, связанных с технологиями обработки и модификации металлических материалов, включая формирование кальций-фосфатных покрытий на титановых сплавах методом микродугового оксидирования (МДО). Эти покрытия способствуют улучшению биосовместимости и физико-механических свойств титановых изделий, что особенно важно для применения в медицинских имплантатах и других биоматериалах.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Бұл жобаның зерттеу саласы металл материалдарын өңдеу және модификациялау технологияларына байланысты зерттеулерден тұрады, оның ішінде титан қорытпаларының микродоғалық тотығу әдісімен кальций-фосфатты қабаттардың түзілуі қарастырылады. Бұл қабаттар титаннан жасалған бұйымдардың биологиялық белсенділігі мен физикалық-механикалық қасиеттерін жақсартуға ықпал етеді, бұл әсіресе медициналық импланттар мен басқа да биоматериалдарда қолдану үшін маңызды.

Aim of work (in Russian) : Цель исследования является получение с улучшенными механическими свойствами биоактивного кальций-фосфатного покрытия, методом МДО на образцах из титанового сплава, а также исследование физико-механических свойств покрытий. Поиск оптимальных электрических режимов и состава электролита для модификации поверхности образца и нанесение КФ покрытия.

Aim of work (in Kazakh) : Зерттеудің мақсаты – титан қорытпасынан жасалған үлгілердің бетінде микродоғалық тотығу әдісімен жақсартылған механикалық қасиеттерімен биоактивті кальций-фосфат жабынын алу, сондай-ақ жабындардың физико-механикалық қасиетерін зерттеу болып табылады. Үлгінің бетін модификациялау және кальций-фосфат қабатын алу үшін оңтайлы электрлік режимдерін және электролиттің құрамын іздеу.

Методы исследования (на русском) : - Образцы были изготовлены из порошка титанового сплава (Ti-6Al-4V) DIN EN ISO 22674 Rematitan® методом селективного лазерного (SLM) плавления на установке аддитивного производства Concept Laser MLab Cusing R. - Для нанесения покрытия методом МДО использовался импульсный источник питания «PV-500V/20kW». - Исследование морфологии поверхности и элементный анализ проводили с помощью растрового электронного микроскопа (РЭМ) JSM-6390LV с системой энергодисперсионного микроанализа INCA Energy Penta FET X3. - Рентгеноструктурный анализ полученных покрытии был выполнен на дифрактометре PANalytical X’PerPRO Cu Kα с длиной волны 1,54056 Ǻ - Для исследования трибологические свойства полученных образцов использовали трибомерт TRB3. - Микротвердость образцов исследовали на микротвердомере Durascan-20,Fischer scope HM 2000 S.

Методы исследования (на казахском) : - Үлгілер DIN EN ISO 22674 Rematitan® титан қорытпасы ұнтағынан (Ti-6Al-4V) Concept Laser mlab Cusing R аддитивті өндіріс қондырғысында селективті лазерлік (SLM) балқыту әдісімен жасалған. - Микродоғалық тотығу жабының алу үшін "PV-500V/20kW"импульстік қуат көзі пайдаланылды. - Беттік морфологияны зерттеу және элементтік талдау IINCA Energy Penta FET X3 энергия дисперсиялық микроанализ жүйесімен JSM-6390LV растрлық электронды микроскоппен (РЭМ) жүргізілді. - Алынған жабынның рентгендік құрылымдық талдауы толқын ұзындығы 1,54056 Ǻ, PANalytical x ' PerPRO дифрактометрінде орындалды - аерттеу үшін алынған үлгілердің трибологиялық қасиеттерін TRB3 трибометрін қолданды. - Үлгілердің микроқаттылығы Durascan-20 аспабында зерттелді, Fischer scope HM 2000 S.

Obtained results and novelty (in Russian) : Основные научные вопросы проекта – это вопросы получение с улучшенными механическими свойствами КФ покрытия на поверхности титанового сплава методом МДО. В ходе выполнения НИР получены следующие новые научные результаты: 1) Покрытие гидроксиапатита было успешно сформировано методом МДО при приложении напряжения в 300 В. 2) Рентгеноструктурный анализ указывает на присутствие в покрытии фаз диоксида титана (анатаза и рутила), при этом с увеличением приложенного напряжения наблюдается рост содержания β-Ti, что значительно влияет на механические свойства покрытия. 3) Анализ морфологии поверхности показал, что с увеличением напряжения происходит значительное увеличение размеров пор и толщины покрытия, что указывает на усиление процесса формирования покрытия при более высоких напряжениях. 4) Покрытия, полученные методом МДО, демонстрируют высокое значение коэффициента трения по сравнению с подложкой. 5) Разработан оптимальный электрический режим для получения кальций-фосфатных покрытий с улучшенными физико-механическими свойствами.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жобаның негізгі ғылыми мәселелері – бұл микродоғалық тотығу әдісімен титан қорытпасының бетінде механикалық қасиеттері жақсартылған кальций-фосфатты қабаттарды алу мәселелері. Зерттеу жұмысы барысында келесі жаңа ғылыми нәтижелер алынды: 1) Гидроксиапатитті жабын 300 В кернеуін қолдану арқылы микродоғалық тотығу әдісімен сәтті қалыптастырылды. 2) Рентгеноструктурлық талдау жабында титан диоксидінің (анатаз және рутил) фазаларының бар екенін көрсетеді, сонымен қатар қолданылған кернеу ұлғайған сайын β-Ti мөлшерінің артуы байқалады , бұл жабынның механикалық қасиеттеріне айтарлықтай әсер етеді. 3) Беткі морфологияны талдау кернеу ұлғайған сайын кеуек өлшемдері мен жабын қалыңдығының айтарлықтай артатынын көрсетті, бұл жабынның қалыптасу процесінің жоғары кернеуде күшейетінін дәлелдейді. 4) Микродоғалық тотығу әдісімен алынған жабындар негізгі материалмен салыстырғанда үйкеліс коэффициентінің жоғары мәнін көрсетеді. 5) Физико-механикалық қасиеттері жақсартылған кальций-фосфатты жабындарды алу үшін оңтайлы электрлік режим әзірленді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Характерной чертой МДО является возникновение в процессе модифицирования микроразрядов, которые в свою очередь оказывают существенное влияние на структурно-фазовые свойства покрытия, вследствие покрытия полученные методом МДО отличаются, а их свойства значительно выше по сравнению с традиционным анодированием. Исключительным качеством МДО является то что, в процессе МДО покрытие формируется в обе стороны по отношению поверхности подложки, то есть одновременно происходит приращение толщины покрытия и изменение структуры и свойств поверхности и приповерхностных слоев. Достоинствами МДО является то что, нет необходимости в предварительной подготовке образцов, также экологичность процесса МДО. Кроме того, метод МДО позволяет на имплантатах различной формы, в том числе и на пористых, осаждать кальций-фосфатные покрытия, а также данный метод позволяет получить покрытия с заданным фазовым и элементным составом.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Микродоғалық тотығу әдісіне тән қасиет-бұл модификациялау процесінде микро разрядтардың пайда болуы, бұл өз кезегінде жабынның құрылымдық-фазалық қасиеттеріне айтарлықтай әсер етеді, дәстүрлі анодтаумен салыстырғанда микродоғалық тотығу әдісімен алынған жабындардың қасиеттері ерекше және едәуір жоғары болады. Микродоғалық тотығу айрықша процесс үйткені жабын субстрат бетіне қатысты екі бағытта да қалыптасады, яғни бір уақытта жабынның қалыңдығы артады және беткі қабаттар мен беткі қабаттардың құрылымы мен қасиеттері өзгереді. микродоғалық тотығуның артықшылығы-үлгілерді алдын-ала дайындаудың қажеті жоқ, сонымен қатар микродоғалық тотығу процесінің тұрақтылығы. Сонымен қатар, микродоғалық тотығу әдісі әртүрлі пішіндегі импланттарға, соның ішінде кеуекті импланттарға кальций-фосфат жабындарын тұндыруға мүмкіндік береді, сонымен қатар бұл әдіс берілген фазалық және элементтік құрамы бар жабындарды алуға мүмкіндік береді.

Level of implementation (in Russian) : Не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : Енгізілген жоқ

Efficiency (in Russian) : Эффективность метода МДО заключаются в том, что на имплантатах различной формы, в том числе и на пористых, возможно осаждать кальций-фосфатные покрытия, а также данный метод позволяет получить покрытия с заданным фазовым и элементным составом, механическими характеристиками

Efficiency (in Kazakh) : Микродоғалық тотығу әдісінің тиімділігі әр түрлі пішінді импланттарда, соның ішінде кеуекті импланттарда кальций-фосфат жабындарын алуға болатындығында, сондай-ақ бұл әдіс берілген фазалық және элементтік құрамы, механикалық сипаттамалары бар жабындарды алуға мүмкіндік береді

Field of application (in Russian) : Выявленные закономерности при нанесение многофункциональных покрытии методом МДО титанового сплава будут иметь практическую ценность для конкретного внедрения результатов в различные отрасли промышленности, авиации и др. в частности при изготовлении медицинских изделий, создания биоактивных, антикоррозионных, и износостойких покрытий.

Field of application (in Kazakh) : Титан қорытпасының микродоғалық тотығу әдісімен көпфункционалды жабындарды қолдану кезінде анықталған заңдылықтар өнеркәсіптің, авиацияның және т.б. әртүрлі салаларына нәтижелерді нақты енгізу үшін практикалық мәнге ие болады, атап айтқанда медициналық бұйымдарды дайындау, биоактивті, коррозияға қарсы және тозуға төзімді жабындарды жасау кезінде.