Закономерности реакционного спекания и прочностные свойства композиционных материалов "биокерамика - никелид титана" тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Шевченко, Наталья Анатольевна

• Шевченко, Наталья Анатольевна
• кандидат физико-математических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Шевченко, Наталья Анатольевна

Введение.

1. Структура и свойства биокомпозитов.

1.1. Механическое поведение тканей организма и проблема функциональных имплантатов.

1.1.1. Механические свойства мягких биологических тканей.

1.1.2. Особенности деформационного поведения полимеров.

1.1.3. Механические свойства компактной костной ткани.

1.1.4. Структура и механические свойства спонгиозной костной ткани.

1.1.5. Проблема создания функциональных имплантатов.

1.1.6. Основные положения теории биоактивности материалов.

1.2. Композиционные материалы со структурно-неустойчивыми связками

1.2.1. Закономерности деформации поликристаллов с демпфирующими прослойками.

1.2.2. Композиционный материал ТлС -Тл№.

2. Постановка задачи. Материал и методы исследования.

2.1. Постановка задачи.

2.2. Материал исследования.

2.3. Методика эксперимента.

2.3.1. Методика получения пористых материалов.

2.3.2. Методы термографии и дериватографии.

2.3.3. Структурные методы исследования.

2.3.4. Механоактивационная обработка порошков.

2.3.5. Испытания на сжатие.

2.3.6. Исследование коррозионной стойкости пористых образцов.

3. Исследование межфазного взаимодействия биокерамик с титаном и никелидом титана в композиционных материалах.

3.1. Проблема обеспечения связи между разнородными фазами в композитах.

3.2. Взаимодействие гидроксиапатита с никелидом титана и титаном.

3.3. Термогравиметрические исследования систем «фарфор - титан» и «фарфор - никелид титана».

3.4. Взаимодействие в системе «фарфор - титан».

3.5. Взаимодействие в системе «фарфор - никелид титана».

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Закономерности реакционного спекания и прочностные свойства композиционных материалов "биокерамика - никелид титана"»

К настоящему времени сформировался новый междисциплинарный раздел науки - биоматериаловедение, призванный решать проблемы теории и практики создания и применения неорганических материалов для замены дефектов тканей организма при заболеваниях и травмах.

В основе биоматериаловедения лежат фундаментальные исследования по механике биологических тканей и органов и взаимодействию живых тканей с неорганическими материалами, которые позволили сформулировать новые требования к материалам и имплантатам. Научный подход к проблеме создания новых материалов для медицины тем более необходим, поскольку потребность в различных типах биоматериалов в мире возрастает ежегодно на 15-20 % и, по прогнозам, к 2010 году приблизится к уровню потребности в медикаментах.

Несмотря на то, что процесс создания новых имплантационных материалов идет активно, пока еще не разработан оптимальный материал для имплантации, не созданы адекватные методы оценки материалов, недостаточны знания о взаимодействии существующих материалов с живыми тканями. Решение данной проблемы лежит на стыке нескольких областей науки: физиологии, биомеханики, физики, химии, материаловедения.

Изучение основных закономерностей деформации и разрушения биологических тканей позволило понять причины неудач при использовании традиционных имплантационных материалов. С точки зрения биомеханики функциональные материалы для имплантации в организм должны быть подобны тканям, то есть обладать эластичностью, иметь близкую к тканям диаграмму напряжение - деформация и присущую им величину гистерезиса на диаграмме нагрузка-разгрузка. Среди используемых в медицине материалов только сплавы с памятью формы проявляют в изотермических условиях аналогичные свойства, иначе говоря, биомеханическую совместимость. 5

Анализ переходной зоны костная ткань - металл (сплав) показал, что на границе раздела существуют белковые структуры и мягкие ткани. Прочность связи на межфазной границе низка и определяется в основном механическим зацеплением кости за неровности металлической поверхности. Разрушение имплантатов начинается обычно с границы раздела "металл - кость".

Одним из путей решения проблемы прочности связи на границе раздела является использование биоактивных керамик и стекол. Биоактивный материал вызывает определеный биологический отклик на границе раздела с ним, приводя к образованию связи между тканями и материалом. Однако керамические материалы обладают большим недостатком - хрупкостью и отсутствием биомеханической совместимости с тканями организма.

В природе известны биокомпозиты, подобные керамике, обладающие прочностью и вязкостью, например, костная ткань или эмаль зубов, которые представляют собой анизотропный композиционный материал. Перспективным путем увеличения вязкости материалов на основе биокерамик и придания им биомеханической совместимости является использование в качестве связки композита никелида титана, который способен менять под действием деформации тип решетки и релаксироватъ концентраторы напряжений, возникающие в керамической матрице.

Таким образом, перспективным направлением в биоматериаловедении является создание и исследование нового класса функциональных композитов, в которых одной фазой является поверхностно-активная керамика, а другой -сверхэластичный сплав с памятью формы. Такие керамико-металлические материалы сочетают в себе способность срастаться с костью и механическое поведение, подобное тканям организма.

Целью диссертационной работы является изучение межфазного взаимодействия и реакционного спекания в системах "биокерамика - никелид титана", исследование механического поведения и прочностных свойств пористых функциональных композитов на основе этих систем, представляющих новый класс материалов для медицины. 6

В соответствии с целью в работе поставлены следующие задачи:

- Изучить межфазное взаимодействие биокерамик с титаном и никелидом титана и определить структурно-фазовые состояния, возникающие на границе раздела составляющих. Определить условия существования твердо- и жидкофазного взаимодействия и установить тип связи на границе раздела биокерамика - металл (сплав).

- Исследовать закономерности твердо- и жидкофазного спекания композиционных материалов и определить основные факторы, влияющие на объемные и линейные изменения пористых композитов при спекании.

Исследовать механическое поведение, физико-механические и биосовместимые свойства композитов.

- Провести компьютерное моделирование механического поведения в организме пористого материала, заполненного живыми тканями.

- Предложить на базе систем "биокерамика - сплавы с памятью формы на основе никелида титана" новые медицинские материалы и оптимальные технологии их получения.

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Шевченко, Наталья Анатольевна

Результаты исследования влияния добавок титана и никеля на закономерности спекания никелида титана и композитов "фарфор - никелид титана" представлены на рис.4.8 и 4.9.

Спекание никелида титана, как отмечалось выше, сопровождается его объемным ростом, обусловленным обратным мартенеитным превращением, который составляет 19% при температуре 1150 °С. Введение в никелид титана добавок никеля практически не вызывает дополнительных объемных изменений (рис.4.9,а, кривая 3) и изменения пористости (рис.4.9,б, кривая 1). В случае использования в качестве добавки титана, начиная с 4 мас.%Тл объемный рост прессовки уменьшается и при 8 мас.%Т1 сменяется значительной усадкой (рис.4.8,а, кривая 1).

При спекании образцов из композита "фарфор - 50 мас.% Тг№" как с добавками титана (4-8 мас.%) (рис.4.8,а, кривая 2), так и с добавками никеля (рис.4.9,а, кривая 2) не обнаружено заметных дополнительных объемных изменений за счет добавок. Введение в композит "фарфор - 25 мас.% Тл№" 4 мас.% титана приводит к снижению объемного роста с 40% до 9% (рис.4.8,а, кривая 3), причем увеличение добавки до 8 мас.% слабо влияет на величину объемного роста и пористости. В случае использования никеля, при 5 мас.% добавки объемный рост сменяется усадкой, которая составляет 15% (рис.4.9,а, кривая 1), дальнейшее увеличение добавки до 8 мас.%, приводит к небольшому росту усадки (26%).

При спекании прессовок никелида титана добавки титана более эффективны, так как эвтектика на его основе более легкоплавкая (955°С), чем на основе никеля (1118°С). Очевидно, что количество жидкой фазы будет тем больше, чем выше температура спекания и концентрация добавки. При одинаковом содержании добавок титана и никеля, например, 8 мас.%, объемное содержание никеля (5.5 об.%) почти в два раза меньше, чем титана (10.3 об.%).

Образовавшаяся в результате эвтектических реакций жидкая фаза обусловливает возникновение капиллярных давлений между частицами, способствующих передвижению частиц или процессу перегруппировки. В результате перегруппировки уменьшается расстояние между центрами частиц, и спекаемое тело уплотняется, что и наблюдается при спекании никелида титана.

С, мас.%

Зависимость объемных изменений (а) и конечной пористости (б) композитов, спеченных при Т=1150 °С, 2 ч, от содержания добавки титана: 1- Т1№; 2- фарфор + 50мас.%'П№; 3- фарфор + 25мас.%Т1№.

С, мас.%

Зависимость объемных изменений (а) и конечной пористости (б) композитов, спеченных при Т=1150 °С, 2 ч, от содержания добавки никеля: 1- фарфор + 25мас.%Т1№; 2- фарфор + 50мас.%Т1Ы1; 3- И№.

99

Таким образом, объемные изменения при спекании никелида титана с добавками титана или никеля определяются конкуренцией двух факторов: объемного роста прессовки вследствие обратного мартенситного превращения и усадки, активированной жидкой фазой, которая образуется в результате эвтектических реакций по механизму контактного плавления. Полученные зависимости объемных изменений образцов от содержания добавки качественно совпадают с результатами работы [112], количественное сравнение результатов затруднительно, так как начальная пористость и режимы спекания были другими.

Для композитов "фарфор - 50 мас.% Т1№" дополнительных объемных изменений не обнаружено, поскольку при спекании возможно срастание частиц твердой фазы и возникновение жесткого скелета, что затрудняет продвижение жидкости. В результате уплотнение образцов практически прекращается. Кроме того процессу усадки противодействует давление газов в замкнутых порах, если давление газа в порах превышает капиллярное давление жидкости усадка образцов останавливается.

Для композита с высоким содержанием стоматологического фарфора влияние добавок максимально выражено, причем введение никеля приводит к большим изменениям конечной пористости и объема образцов по сравнению с титаном. Следует отметить, что титан участвует в восстановительных реакциях, которые при температуре 1150 °С протекают достаточно интенсивно, поэтому значительная часть титана может не участвовать в процессах жидкофазного спекания. При протекании химических реакций фазовый состав смеси порошков может измениться и сравнение результатов полученных для системы "фарфор - 25 мас.% Т1№" после спекания с добавками титана и никеля становится проблематичным.

Значительные изменения конечной пористости и объема прессовок из композита "фарфор - 25 мас.% Т1№" обусловлено увеличением объемной доли жидкой фазы в результате плавления тройной эвтектики Т1 - № -81.

Появление жидкой фазы компенсирует действие процесса роста, обусловленного давлением газов в замкнутых порах, что является основной причиной увеличения пористости и объема прессовок при спекании. Возможно, жидкая фаза

100 влияет на уменьшение доли замкнутых пор или количества самой газовой фазы, что и приводит к ослаблению роста, а в дальнейшем и к усадке при спекании.

Данные рентгенофазового анализа образцов никелида титана и композитов и добавками титана или никеля подтверждают выводы, сделанные при исследовании влияния концентрации добавки на объемные изменения прессовок.

Никелид титана, спеченный при температуре 1150°С, является практически однофазным и имеет В2-структуру, кроме того, обнаружено небольшое содержание фазы Т12М. Добавка титана, с одной стороны, должна привести к появлению мартенситной фазы в результате повышения температуры начала превращения, а с другой - способствовать образованию Т12№ [122]. Ввиду близости углового положения большинства линий мартенситной фазы их можно разделить по неперекрывающимся интерференциям (020) мартенситной фазы и (660, 822) фазы Т12№. С увеличением содержания титана интенсивности линий Т12М возрастают. Появление мартенстной фазы не обнаружено, никелид титана имеет В2-структуру, но с увеличение содержания титана происходит некоторое уширение его линий (табл. 18).

Добавка никеля практически не влияет на фазовый состав материала, обнаружены только дополнительные линии 29=43,5° и 29=93,4°, которые можно идентифицировать как (004) и (224) фазы Т1№3 (табл. 18).

Таким образом, при добавлении титана образуется заметное количество Т12№, а при выбранных концентрациях никеля содержание фазы Т1№3 очень мало, что и определяет объемную долю жидкой фазы.

Добавки титана в композиционный материал практически не влияют на фазовый состав, наблюдается некоторый рост интенсивности линий новых фаз и уменьшение содержания оксида кремния, что обусловлено увеличением степени химического взаимодействия вследствие повышения количества жидкой фазы.

На рентгенограммах образцов композита с добавками никеля, обнаружены линии принадлежащие чистому никелю, причем если для системы "фарфор - 50 мас.% Т1№" они очень слабые, то для композита с большим содержанием фарфо

101

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей работе предложен и исследован новый класс пористых функциональных композиционных материалов "биокерамика - никелид титана". Установлены основные закономерности и предложены механизмы образования структурно-фазовых состояний, возникающих при взаимодействии керамической и металлической составляющих. Проведен широкий комплекс исследований закономерностей спекания данных керамико-металлических материалов. Исследованы прочностные свойства и механическое поведение композитов в условиях цикли-рования нагрузка - разгрузка. Предложена модель пористого материала, поры которого заполнены тканями организма, и проведено численное моделирование механического поведения системы "биоматериал - ткани организма".

Проведенные исследования позволяют сделать следующие основные выводы:

1. Впервые изучено межфазное взаимодействие на поверхности раздела биокерамика (гидроксиапатит и фарфор) со сплавами с памятью формы на основе никелида титана. Установлено, что взаимодействие гидроксиапатита с титаном или никелидом титана начинается при температурах выше 900 °С и при повышении температуры носит многостадийный характер: разложение гидроксиапатита на фосфаты кальция, которые в свою очередь разлагаются на простые оксиды кальция и фосфора, взаимодействие последних с титаном или его оксидами приводит к образованию фосфидов (или фосфатов) титана и титаната кальция.

Показано, что в системах "фарфор - никелид титана (титан)" при температурах выше 1100 °С идут реакции восстановления оксида кремния, в результате образуются оксиды и силициды титана, причем взаимодействие фарфора с никелидом титана протекает в две стадии, что связано с появлением жидкой фазы в системе.

144

2. Анализ закономерностей спекания композитов позволил установить факторы, определяющие спекание металлокерамического тела: давление газов в замкнутых порах, обратное мартенситное превращение в никелиде титана, образование жидкой фазы на границах раздела, и их влияние на формирование структуры и свойств материалов. Показано, что изменение плотности образцов в процессе спекания для композитов с большим содержанием фарфора (75 мас.%) определяется в основном первым фактором, композитов "фарфор - 50 мас.% ТлМ" -первым и вторым факторами, но в меньшей степени. Появление жидкой фазы в узкой зоне на границе раздела составляющих практически не сказывается на объемных изменениях прессовок, но определяет прочностные свойства композитов. На основе этого предложены методы управления структурой и физико-механическими свойствами новых пористых композиционных материалов: размол, повторное прессование и спекание; использование добавок, вызывающих образование жидкой фазы; механоактивационная обработка порошков.

3. Впервые обнаружено сильное влияние механоактивации на закономерности спекания прессовок из порошка никелида титана и его смесей с фарфором. Показано, что вместо объемного роста прессовок, вызванного разрывом контактных связей между частицами при обратном мартенситом превращении, механо-активация порошков в шаровой планетарной мельнице подавляет мартенситное превращение, снимает анизотропию изменений линейных размеров и вызывает усадку при спекании, величина которой растет с повышением температуры спекания и продолжительности механоактивации.

4.Определено влияние различных факторов (пористости, содержания металлической связки, температуры спекания) на прочностные характеристики композиционных материалов. Зависимость предела прочности и деформации до разрушения при сжатии от содержания никелида титана носит экстремальный характер. С увеличением пористости прочностные свойства падают, и скорость падения тем выше, чем больше содержание никелида титана.

Установлен особый характер деформации и разрушения данных материалов, обусловленный релаксационными процессами на различных структурных

145 уровнях. Рост деформации пористого композита связан с последовательным разрушением отдельных областей материала, в которых напряжения достигли локального предела прочности.

Для пористых композитов на диаграмме напряжение - деформация наблюдается гистерезис, обратимая деформация при снятии нагрузки реализуется за счет сверхупругости никелида титана и высокой упругости фарфора.

5. В рамках модели гетерогенного материала стохастической структуры оценены механические свойства пористого материала, внедренного в живой организм и заполненного тканью. Установлен характер влияния параметров структуры и свойств материала имплантата на локальные деформационные свойства системы "биоматериал - костная ткань" и степень их разброса. Показано, что для уменьшения степени неоднородности напряженного состояния данной системы необходимо выбирать биоматериалы с упругими характеристиками, близкими к тканям организма. Установлено, что прочностные свойства имплантата существенно возрастают по мере формирования в его порах костной структуры, что качественно совпадает с экспериментом.

6. Предложены новый класс пористых функциональных композиционных материалов "биокерамика - никелид титана" для медицины и оптимальные режимы их получения.

146

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Шевченко, Наталья Анатольевна, 2000 год

1. Проблемы прочности в биомеханике / Образцов И.Ф., Адамович И.С., Барер A.C. и др.// Под ред. Образцова И.Ф. - М.: Высшая школа, 1988. - 311 с.

2. Бранков Г. Основы биомеханики. М.: Мир, 1981. - 254 с.

3. Маленков А.Г., Моденова Е.А. Система механической интеграции ткани -основная управляющая система тканевого уровня организации// Биофизика. 1987. - T.XXXII. - В.6. - С. 1033-1036.

4. Белинцев Б.Н. Диссипативные структуры и проблема биологического формообразования //Успехи физических наук. 1988. - Т. 141. - В. 1. - С. 5559

5. Иваницкий Г.Р., Кринский В.И., Сельков Е.Е. Математическая биофизика клетки. М.: Наука, 1978. - 308 с.

6. Маковецкий Ю.В. К анализу вклада адгезионных и когезионных сил в сцеплении клеток // Биофизика. 1981. - T.XXVI. - В.2. - С. 345-346.

7. Ушаков В.Ф., Черненко Ю.П. Адгезионная прочность ультраструктурных элементов контактов гепатоцитов //Биофизика . 1978. - T.XXIII. - В.З. -С. 558-559.

8. Ушаков В.Ф. Механическая модель контакта гепатоцитов // Биофизика. -1980. T.XXV. - В.З. - С. 491-497.

9. Меликянц А.Г., Маленков А.Г., Меликян A.M. Исследование механических свойств межклеточных контактов эпителия тонкой кишки // Биофизика. -1977. Т.ХХИ. - В.З. - С. 468-470.

10. Сотников О.С., Костенко М.А. Механическое напряжение и подвижность межклеточных контактов в культуре нервной ткани // Доклады Академии наук СССР. 1985. - Т.281. - № 3. - С. 690-693.147

11. Маковецкий Ю.В., Чуич Г.А. Исследование механических свойств печени методом деформации сжатием. Влияние повышенного осмотического давления и трипсина // Биофизика. 1980. - T.XXV. - В.1. - С. 120-123.

12. Маковецкий Ю.В., Смолин Ю.Н., Чуич Г.А. Исследование механических свойств печени методом деформации сжатием. Вязко-упругие свойства // Биофизика. 1980. - T.XXV. - В.5. - С. 877-881.

13. Лайтфут Э. Явления переноса в живых системах / Под ред. Миркина B.C. -М.: Мир, 1977.-581 с.

14. Синицын А.А., Лаврентьев В.В., Фирсов Н.Н. Реологические свойства большой подкожной вены человека в норме и при варикозной болезни // Механика полимеров. 1975. - №4. - С.711-721.

15. Бер Э., Хилтнер А., Фридман Б. Взаимосвязи между ультраструктурой и механическими свойствами в коллагене сухожилия высокоупорядоченном макромолекулярном композите// Механика полимеров. - 1975. - №6. -С.1051-1060.

16. Бартенев Г.М. Прочность и механизм разрушения полимеров. М.:Химия, 1984.-280 с.

17. Тагер А. А. Физико-химия полимеров. -М.:Химия, 1968. 536 с.

18. Волькенштейн М.В. Биофизика. М.: Наука, 1981. - С. 60-64.

19. Алфрей Т. Механические свойства высокополимеров. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1952. - 619 с.

20. Yamada Н. Strength of biological materials. Baltimore, 1970. - 297 p.

21. Evans F.G. Mechanical properties of bone. Springfield, 1973. - 322 p.

22. Hermann G., Liebowitz H. Mechanics of bone fracture / In: Fracture. N.Y.London, 1971. - V.7. - P.771-840.

23. Knets I., Malmeisters A. Deformability and strength of human compact bone tissue / In: Mechanics of biological solids. Proceedings Euromech Colloquium. Varna, Bulgaria, 1975. Sofia, 1977. - P. 123-141.

24. Александер P. Биомеханика. M.: Мир, 1970. - P. 120-125.148

25. Крауя У.Э., Курземниекс А.Х., Пфафрод Г.О. Особенности микродеформирования компактной костной ткани человека // Механика композитных материалов. 1980. - №1. - С. 129-136.

26. Кнетс И.В. Механика биологических тканей// Механика полимеров. 1977.- №3. С.510-518.

27. Кнетс И.В. Разрушение компактной костной ткани// Механика полимеров. -1979. №2. - С.338-343.

28. Кнетс И.В., Пфафрод Г.О., Саулгозис Ю.Ж. Деформирование и разрушение твердых биологических тканей. Рига: Зинатне, 1980. - 319.

29. Янсон Х.А., Дзенис В.В., Татаринов A.M. Ультразвуковые исследования трубчатых костей. Рига: Зинатне, 1990. - 224 с.

30. Сопротивляемость костной ткани разрушению при растяжении/ Кнетс И.В., Янсон Х.А., Саулгозис Ю.Ж., Пфафрод Г.О.// Механика полимеров. 1971. -№6. -С. 1084-1091.

31. Кнетс И.В., Крауя У.Э., Лайзан Я.Б. Особенности деформирования костной ткани при разгрузке и повторном нагружении // Механика полимеров. -1976. №5. - С.882-890.

32. Мелнис А.Э., Курземниекс А.Х. Влияние влаги на микродеформирование компактной костной ткани при растяжении // Механика композитных материалов. 1983. - № 3. - С. 530-534.

33. Sweeney A.W., Кто on R.P., Byers R.K. Mechanical characteristics of bone and its constituents. ASME Paper, 1965. - P. 17.

34. Robertson D.M., Smith D.C. Compressive strength of mandibular bone as a function of microstructure and strain rate // J. Biomechanics. 1976. - V. 11. - № 10-12.-P. 455-471.

35. McElhaney J.H. Dynamic response of bone and muscle tissue // J. Appl. Physiol.- 1966. V.21. - N4. - P. 1231-1236.149

36. Добелис М.А., Кнетс И.В. Некоторые особенности взаимосвязи структуры и механических свойств деминерализованной компактной костной ткани человека // Механика композитных материалов. 1985. - № 3. - С. 529-533.

37. Piekarski K.R. Morphology and fracture of bone // In: Fracture. Canada, 1977. -V.l.-P. 607-642.

38. Hasson D.F., Armstrong R.W. A ductile-to-brittle transition in bone // J. Materials Science. 1974. - V.9. - P. 1165-1170.

39. Физико-механические критерии разработки материалов с памятью формы для медицины / Гюнтер В.Э., Итин В. И., Монасевич JI.A. и др.// Изв. вуз. Физика. 1989. - № 3. - С. 97-99.

40. Янсон Х.А., Саулгозис Ю.Ж. Биомеханические подходы к созданию композиционных эндопротезов опорных тканей организма // Журнал Всесоюзного химического общества им. Д.И. Менделеева. 1985. - Т.ХХХ.- В.4. С.428-438.

41. Dustoor M.R., Hirschhorn J.S. Porous metal implants// Mod. Develop. Powder Metall. Proc. Int. Powder Met. Conference. Chicago, 1976. Princeton N.J., 1977. - P.247-262.

42. Fraker A.C., Rutt A.W. Metallic surgical implants: state of the art // J. Metals. -1977. V.29. - №5. - P. 22-28.

43. P/M surface coating on surgical implants/ Pilliar R.M., MacGregor D.C., Macnab I., Cameron H.U.// Mod. Develop. Powder Metall. Proc. Int. Powder Met. Conference. Chicago, 1976. Princeton N.J., 1977. - P.263-278.

44. Dustoor M.R., Hirschhorn J.S. Porous surgical implants // Powder Metallurgy International. 1973. - V.5. - N4. - P. 183.

45. Hench L.L. Bioceramics: From Concept to Clinic // J. American Ceramic Society.- 1991,- V.74.-№7. P.1487-1510.

46. Hench L.L. Bioceramics// J. American Ceramic Society. 1998. - V.81. - №7. -P. 1705-1727.150

47. Лысенок JI. Остеоинтеграция: молекулярные, клеточные механизмы// Клиническая имплантология и стоматология. 1997. - №1. - С.48-59.

48. Bonding Mechanisms at the Interface of Ceramic Prosthetic Materials. Hench L.L., Splinter R.J., Allen W.C., Greenlee Т.К.// J. Biomed. Materials Res. 1972. - V.2. -№1. - P. 117-141.

49. Саркисов П.Д., Михайленко Н.Ю. Новые неорганические материалы в медицинском материаловедении// Известия Академии наук. Серия химическая. 1997. - №2. - С.246-253.

50. Панин В.Е., Лихачев В.А., Гриняев Ю.В. Структурные уровни деформации твердых тел. Новосибирск: Наука, 1985. - 230с.

51. Влияние фазового состава порошковых композиционных материалов TiC -TiNi на характер разрушения и механические свойства/ Кульков С.Н., Полетика Т.М., Чухломин А.Ю., Панин В.Е. // Порошковая металлургия. -1984. №8. - С.88-92.

52. Кульков С.Н., Полетика Т.М., Панин В.Е. Структура, фазовый состав и характер разрушения спеченных композиционных материалов TiC TiNi // Порошковая металлургия. - 1983. - №7. - С. 54-59.

53. Кульков С.Н., Полетика Т.М. Гетерофазные материалы со сдвиговой неустойчивостью: структурные уровни деформации и разрушения // В кн: Структурные уровни пластической деформации и разрушения. Новосибирск: Наука, 1990. С. 187-203.

54. Эффекты памяти формы и их применение в медицине/ Гюнтер В.Э., Итин В.И., Монасевич Л.А. и др. Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-ние, 1992. -742 с.151

55. Сверхэластичные имплантаты и конструкции из сплавов с памятью формы в стоматологии/ Миргазизов М.З., Гюнтер В.Э., Итин В.И. и др. Берлин, 1993.-231 с.

56. Применение сплавов с эффектом памяти формы в стоматологии/ Миргазизов М.З., Гюнтер В.Э., Итин В.И. и др. М.: Медицина, 1991. 192 с.

57. Itin V.I., Shevchenko N.A. Functional cermet materials for medicine// Proceeding of the International Conference "Superelastic shape memory materials and implants in medicine". Russia, Tomsk, 1998. P.401-402.

58. Функциональные композиционные материалы «никелид титана -гидроксиапол» для медицины/ Итин В.И., Шевченко Н.А., Миргазизов М.З. и др.// Казанский вестник стоматологии. 1996. - №2. - С.117.

59. Особенности протекания мартенситных превращений в порошковом никелиде титана/ Гончарук Н.В., Клочков Л.А., Котенев В.И. и др.// Порошковая металлургия. 1991. - №11. - С.40-46.

60. Механическая спектроскопия металлических материалов/ Блантер М.С., Головин И.С. Головин С.А. и др. М.: Издательство Международной Инженерной Академии, 1994. - 256 с.

61. Штейнгарт М., Трезубов В., Макаров К. Зубное протезирование. Руководство по стоматологическому материаловедению. М.: Медицина, 1996. - 160 с.

62. Дойников А.И., Синицын В.Д. Зуботехническое материаловедение. М.: Медицина, 1986. - 208 с.152

63. Масса «Гамма» для изготовления зубных фарфоровых коронок/ Серова Г.А., Иноземцева A.A., Смирнов В.В. и др.// Стоматология. 1980. - №1. -С.81.

64. Физико-химические и биологические свойства гидроксиапатита фирмы «Поликом»/ Берлянд A.C., Воложин А.И., Книжник А.З. и др.// Новое в стоматологии. 1992. - №3. - С.9-11.

65. Структурные превращения гидроксиапатита в температурном интервале 100 1600 °С/ Орловский В.П., Ежова Ж.А., Родичева Г.В. и др.// Журнал неорганической химии. - 1990. - Т.35. - В. 5. - С. 1337-1339.

66. Орловский В.П., Курдюмов С.Г., Сливка О.И. Синтез, свойства и применение гидроксиапатита кальция// Стоматология. 1996. - №5. -С.68-73.

67. Арсеньев П.А., Саратовская Н.В. Синтез и исследование материалов на основе гидроксиапатита кальция// Стоматология. 1996. - №5,- С.74-79.

68. Поверхности раздела в металлических композитах/ Под ред. А.Меткалфа // Композиционные материалы В 8ми томах. М.: Мир, 1978. - Т.1. -С.11-41.

69. Синьорелли Р., Петрасек Д., Уитон Д. Реакции на поверхностях раздела в металлах, армированных металлическими и керамическими волокнами/ В кн.: Современные композиционные материалы, М.: Мир, 1970. -С. 191219.

70. Соколовская Е.М., Гузей JI.C. Физикохимия композиционных материалов. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1978. 256 с.

71. Связи металл керамика: технические и физико-химические аспекты/ Курбьер М., Трехе Д., Беро К. и др.// Всесоюзный центр переводов. Перевод №Р-25617.- 1987.-28 с.

72. Преснов В.А., Новодворский Ю.Б., Якубеня М.П. Основы техники и физики спая. Томск: Изд-во Томского университета, 1961. - 236 с.153

73. Анисимов С.В. Керамические покрытия мостовидных протезов и коронок из сплавов// Результаты экспериментальных и клинических исследований. -Москва, 1976. -С.9-11.

74. Копейкин В.Н., Зимин Е.А., Сандомирская С.М. Сравнительная характеристика металлокерамических зубных протезов с помощью локального анализа// Стоматология. 1983. - № 2. - С. 1-9.

75. Взаимодействие гидроксиапатита с никелидом титана и титаном/ Шевченко Н.А., Итин В.И., Тухфатуллин А.А. и др.// Письма в ЖТФ. 1998. - Т.24. -В.24. - С.41-44

76. Functionally graded dental implant composed of titanium and hydroxyapatite/ Watari F., Yokoyama A., Saso F. et al.// Proceedings of 3rd International Symposium on Structural and Functional Gradient Materials. Switzerland, 1994. - P.703-708.

77. Щепеткин И.А. Кальцийфосфатные материалы в биологических средах// Успехи современной биологии. 1995. - т. 115. - №1. - С.58-73.

78. Лясников В.Н. Плазменное напыление пористопорошковых покрытий при разработке и производстве современных внутрикостных стоматологических имплантатов// Новое в стоматологии. Спец. выпуск. 1995. - №2. - С.4-13.

79. Лясников В.Н., Верещагина Л.А. Биологически активные плазмонапыленные покрытия для имплантатов// Перспективные материалы. -1996. -№6. -С.50-55.

80. Структура и фазовый состав апатитовых покрытий на имплантатах при плазменном напылении/ Клименов В.А., Иванов Ю.Ф., Карлов А.В. и др.// Перспективные материалы. 1997. - №5. - С.44-49.154

81. Нанесение покрытий на титан методом распыления таблетированного карбонат-гидроксилапатита в плазме ВЧ разряда/ Хамчуков Ю.Д., Клубович В.В., Потапенко И.П. и др.// Физика и химия обработки материалов. 1998.- № 1. С.55-59.

82. Gross К., Gross V., Bernde С. Thermal Analisis of Amorphous Phases in Hydroxyapatite Coatings// J. American Ceramic Society. 1998. - V.81. - №1. -P.106-112.

83. Phase and structural Changes in Hydroxyapatite Coatings under Heat Treatment/ Zyman Z., Weng J., Lju X., Zhang X.// Biomaterials. 1994. - V.15. - №2. -P.151-155.

84. Лысенок Л.Н. Остеозамещающие материалы на основе фосфатов кальция в зеркале биоматериаловедения// Новое в стоматологии. Специальный выпуск. 1997. - №6. - С.61-73.

85. Синтез и колебательные спектры гидроксиапатита кальция/ Чумаевский Н. А., Орловский В.П., Ежова Ж.А. и др.// Журнал неорганической химии. -1992. -Т.37. -№7.-С. 1455-1457.

86. Арсеньев П.А., Саратовская Н.В. Синтез и исследование материалов на основе гидроксиапатита кальция// Стоматология. 1996. - №5. - С.74-79.

87. Везер В. Фосфор и его соединения. М., 1962. - Т.1. - 687 с.

88. Ключников Н.Г. Руководство по неорганическому синтезу. М.: ГНТИХЛ, 1953.-С.16.

89. Августиник А.И. Физическая химия силикатов. Л-М.: Госхимиздат, 1947.- 324 с.

90. Соколовская Е.М., Гузей Л.С. Металлохимия. М.: Изд-во Московского университета, 1986. -264 с.155

91. Бурыкина A.A., Дзядыкевич Ю.В., Горский B.B. Исследование стабильности композиций бор титан и карбид кремния - титан при длительном нагреве в вакууме// Порошковая металлургия. - 1973. - №9. -С.74.

92. Агницев Ю.Г. К вопросу о физико-химическом механизме взаимодействия керамики и кварца с титаном в активных спаях// Электронная техника. -1969. В.5(21). - С.80-89.

93. Гопиенко В.Г. Контактное взаимодействие металлического титана с окисными огнеупорными материалами// Огнеупоры. 1971. - №6. - С.55-58.

94. О механизме взаимодействия титана с силикатными покрытиями/ Ситникова А.Я., Баньковская И.Б., Анитов И.С. и др.// Журнал прикладной химии. 1971. - T.XLIV. - В.9. - С. 1929-1933.

95. Солнцев С.С., Туманов А.Т. Защитные покрытия металлов при нагреве. Справочное пособие. М.: Машиностроение, 1976. - 240 с.

96. Межфазовое взаимодействие на границе контакта титана с силикатными расплавами/ Ситникова А.Я., Аппен A.A., Анитов И.С. и др.// Журнал прикладной химии. 1974. - T.XLVII. - В.9. - С. 1922-1926.

97. Авгусгиник А.И. Керамика. М.: Промстройиздат, 1957. - 483 с.

98. Федорченко И.М., Андриевский P.A. Основы порошковой металлургии. Киев: Изд-во АН УССР, 1961.-420 с.

99. ГегузинЯ.Е. Физика спекания. М.: Наука, 1967. - 360 с.

100. Райченко А.И. Диффузионные расчеты для порошковых смесей. Киев: Наукова думка, 1969. - 102 с.

101. Анциферов В.Н., Пещеренко С.Н., Курилов П.Г. Взаимная диффузия и гомогенизация в порошковых материалах. М.: Металлургия, 1988. - 152 с.

102. Kingery W.D. Sintering in the presence of a liquid phase// Ceramic fabrication processes. 1958. - P. 131-143.

103. Huppmann W.J. The elementary mechanisms of liquid phase sintering. Solution-reprecipitation // Z.Metallkunde. 1979. - Bd 70. - H. 12. - S. 792-797.156

104. German R.M. Liquid phase sintering. N.Y.-London: Plenum Press, 1985. -240 c.

105. Еременко B.H., Найдич Ю.В., Лавриненко И.А. Спекание в присутствии жидкой металлической фазы. Киев: Наукова Думка, 1968. - 124 с.

106. Савицкий А.П. Жидкофазное спекание систем с взаимодействующими компонентами. Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-ние, 1991. - 184 с.

107. Исследование спекания металлокерамического сплава Си-А1 / Итин В.И., Савицкий А.П., Савицкий К.В. и др.// Изв. вузов. Физика. 1965. - №2. - С. 139-144.

108. Elliott J.E. Growth of sintered metal compacts // Metallurgia. 1959. - V. 56. -№ l.-P. 17-27.

109. Barry D.F. Factors affecting the growth of 90/10 copper-tin mixes based on atomized powders // Powder metallurgy. 1972. - V.15. - № 30,- P. 247-266/

110. Kaysser W.A., Huppmann W.J. Petzov G. Analysis of dimensional changes during sintering of Fe-Cu // Powder metallurgy. 1980. - V.23. - N2. - P.86-91.

111. Федорченко И.М. Факторы, нарушающие нормальный ход усадки при спекании металлических порошков // Журнал технической физики. 1956. -Т.26. - В.9. - С. 2067-2075.

112. Влияние газа на процесс спекания пористых тел. 1.Влияние газа на процесс залечивания изолированной поры/ Кипарисов С.С., Румшиский Л.З., Левинский Ю.В., Никифоров О.А. // Порошковая металлургия. 1974. -№12. - С. 30-34.

113. Левинский Ю.В. Влияние газа на процесс спекания пористых тел (сообщ.9)// Порошковая металлургия. 1979. - №7. - С.38-42.

114. Шевченко Н.А., Итин В.И. Закономерности спекания и прочностные свойства композиционных материалов "стоматологический фарфор -никелид титана"// Порошковая металлургия. 1998. - №7-8. - С.31-36.157

115. Композиционные материалы "стоматологический фарфор никелид титана" для медицины/ Итин В.И., Шевченко H.A., Тухфатуллин A.A. и др.// Имплантаты с памятью формы. - 1996,- №1-2. - С. 12-25.

116. Спекание порошка никелида титана/ Скороход В.В., Солонин С.М., Мартынова И.Ф. и др.// Порошковая металлургия. 1990. - №4. - С. 17-21.

117. Солонин С.М., Мартынова И.Ф., Гончарук Н.В. Влияние добавок основных компонентов на спекание и обратимую деформацию порошкового никелида титана// Порошковая металлургия. 1994. - №9/10. - С.23-27.

118. Влияние механической активации на закономерности спекания никелида титана и композита "биокерамика никелид титана"/ Итин В.И., Терехова О.Г., Ульянова Т.Е., Костикова В.А., Шевченко H.A. и др.// Письма В ЖТФ,- 2000. - Т.26. - В. 10. - С.73-77.

119. Модификация структурных состояний в условиях интенсивного внешнего воздействия в никелиде титана / Клопотов A.A., Кушнаренко В.М., Сазанов Ю. А. и др.// Изв. вузов. Физика. 1992. - №12. - С. 3-7.

120. Гюнтер В.Э., Малеткина Т.Ю., Клопотов A.A. Влияние пластической деформации на характеристические температуры мартенситных превращений в сплавах на основе никелида титана // Письма в ЖТФ. 1996. - Т.22. - В.24. - С. 7-10.

121. Stability of CsCi-type intermetallic compounds under ball milling / Hellstem E., Fecht H.J., Fu Z., Johnson W.L.// J. Materials Res. V.4. - N6. - P. 1292-1295.

122. Функциональные композиционные материалы "биокерамика никелид титана" для медицины/ Итин В.И., Шевченко H.A., Коростелева E.H. и др.// Письма в ЖТФ. - 1997. - В.23. - №8. - С. 1-8.158

123. Porous functional composition materials "Bioceramics TiNi'7 Itin V.l., Shevchenko N.A., Korosteleva E.N. et al.// Abstracts of the 1st International Symposium on Advanced Biomaterials. Canada,Monreal, 1997. - P. 173.

124. Панин В.Е., Гриняев Ю.В. Структурные уровни деформации пористых тел/ В кн.: Реологические модели и процессы деформирования пористых порошковых и композиционных материалов. Киев: Наукова думка, 1985. -С.90-98.

125. Эволюция механизмов пластической деформации в пористых металлах/ Панин В.Е., Поляков В.В., Сыров Г.В. и др.// Известия высших учебных заведений. Физика. 1996. - №1. -С.101-105.

126. Будников П.П., Шишков Н.В., Шубина Н.В. Достижения в области создания комбинированных материалов на основе окислов и металлов// Журнал Всесоюзного химического общества им. Д.И. Менделеева. 1968. -т. 13. -№2.-С. 122-129.

127. Косторнов А.Г., Галстян Л.Г. Поведение и особенности разрушения пористых волокновых материалов при растяжении// Порошковая металлургия. 1984. - №7. - С.83-86.

128. Владимиров В.И. Физическая природа разрушения металлов. М.: Металлургия, 1980. - 234 с.

129. Владимиров В.И., Романов А.Е. Дисклинации в кристаллах. Л.: Наука, 1986.-224 с.

130. Сверхупругое поведение порошкового никелида титана в процессе прессования/ Мартынова И.Ф., Скороход В.В., Солонин С.М. и др.// Порошковая металлургия. 1985. - №2. - С. 13-17.

131. Характеристики сверхупругости и «памяти формы» спеченного пористого никелида титана/ Гончарук Н.В., Мартынова И.Ф., Найденова О.Р. и др.// Порошковая металлургия. 1992. - №4. - С.56-59.

132. Исследование сверхупругого поведения при циклической деформации порошкового никелида титана/ Солонин С.М., Мартынова И.Ф., Скороход В.В. и др.// Порошковая металлургия. 1988. - №8. - С.26-30.

133. Мартынова И.Ф., Скороход В.В., Фридман Г.Р. Деформация пористого спеченного материала титан-никель при одноосном сжатии// Порошковая металлургия. 1984. - №1. - С.76-80.

134. Влияние «инертных» добавок на сверхупругое поведение порошкового никелида титана/ Солонин С.М., Мартынова И.Ф., Скороход В.В. и др.// Порошковая металлургия. 1986. - №9. - С. 14-19.

135. Физико-механические свойства пористого никелида титана/ Скороход В.В., Солонин С.М., Мартынова И.Ф. и др. //Порошковая металлургия. 1991. -№3. - С.34-38.

136. Зуев Ю.С., Капоровский Б.М., Юрцев H.H. О принципиальной возможности существования эластичных материалов нового типа// Доклады Академии наук. 1994. - Т.336. - №2. - С. 197-198.

137. Коррозионное поведение материалов на основе никелида титана в водном растворе соляной кислоты/Игин В.И., Налесник О.И., Магель O.A., Шевченко Н.А и др.// Защита металлов. 1999. - Т.35. - №3. - С.373-375.

138. Corrosion resistance of titanium nickelide and composition materials "dental porcelain titanium nickelide" in an aqueous solution of a hydrochloric acid/ Itin V.l., Shevchenko N.A., Shemetov V.P.// Proceeding of the International160

139. Conference "Superelastic shape memory materials and implants in medicine". Russia, Tomsk, 1998. P.391-392.

140. Томашов Н.Д., Устинская Т.Н., Чукаловская T.B. Электрохимическое и коррозионное поведение интерметаллидов Ti2Ni и TiNi в нейтральном и кислом сульфатных растворах// Защита металлов. 1983. - Т. 19. - №4. -С.584-586.

141. Томашов Н.Д., Устинская Т.Н. Влияние различных факторов на питтинговую коррозию интерметаллида TiNi в нейтральных хлоридосодержащих растворах// Электрохимия. 1985. - Т.21. - В. 9. -С. 1274-1277.

142. Устинская Т.Н., Томашов Н.Д., Лубнин E.H. Состав, электрические и защитные свойства анодных пленок на интерметаллиде TiNi// Электрохимия. 1987. - Т.23. - В.2. - С.254-259.

143. Сидоренко Ю.Н., Шевченко H.A. Прогнозирование механических свойств биометаллического материала на основе многоуровневой математической модели// Физическая мезомеханика. 1999,- №1. - С.21-25.

144. Прочностные свойства пористых проницаемых материалов на основе титана для стоматологии/ Итин В.И., Гюнтер В.Э., Ходоренко В.Н. и др.// Порошковая металлургия. 1997. - № 9/10. - С.29-33.

145. Динамика прорастания пористого проницаемого никелида титана тканями организма и механическое поведение композитов «никелид титана ткани организма»/ Итин В.И., Гюнтер В.Э., Ходоренко В.Н. и др.// Письма в ЖТФ. - 1996. - Т.22. - В. 6. - С.37-42.

146. Лейцин В.Н., Сидоренко Ю.Н. Оценка механических свойств многокомпонентных материалов стохастической структуры// Письма в ЖТФ. 1999. - Т.25. - В. 12. - С.89-94.

147. Вильдеман В.Э., Соколкин Ю.В., Ташкинов A.A. Механика неупругого деформирования и разрушения композиционных материалов. М.: Наука. Физматлит, 1997. - 288 с.

148. Березовский В. А., Колотилов H.H. Биофизические характеристики тканей человека: Справочник. Киев: Наук.думка, 1990. - 224 с.

149. Кристенсен Р. Введение в механику композитов. М.: Мир, 1982. - 334 с.