The 24 reference contexts in paper Г. Лямина В., А. Илела Э., Э. Двилис С., М. Петюкевич А., О. Толкачев С. (2018) “КЕРАМИКА МЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ ИЗ ПОРОШКОВ СИСТЕМЫ AL 2 O3 –ZRO2 –Y2 O3 , ПОЛУЧЕННЫХ НА УСТАНОВКЕ НАНОРАСПЫЛИТЕЛЬНОЙ СУШКИ” / spz:neicon:nanorf:y:2018:i:6:p:124-130

  1. Start
    1530
    Prefix
    искрового разряда — твердость 16.05 ГПа и плотность 99.21 %. матеРиалы конфеРенции «наноматеРиалы и Живые системы» (NLS-2018), каЗань, 2018 введение Керамические изделия на основе оксидов алюминия и циркония нашли широкое применение в медицине в качестве биоинертного материала благодаря высоким показателям стойкости к коррозии, износостойкости, прочности при изгибе и др.
    Exact
    [1–3]
    Suffix
    . Этот материал нецитотоксичен, идентичен по типу химической связи костной ткани и, соответственно, имеет хорошую биосовместимость. Керамика Al2O3–ZrO2 является востребованной при изготовлении эндопротезов суставов [4, 5] и зубных имплантатов [6, 7].
    (check this in PDF content)

  2. Start
    1762
    Prefix
    Этот материал нецитотоксичен, идентичен по типу химической связи костной ткани и, соответственно, имеет хорошую биосовместимость. Керамика Al2O3–ZrO2 является востребованной при изготовлении эндопротезов суставов
    Exact
    [4, 5]
    Suffix
    и зубных имплантатов [6, 7]. Причиной комплекса эксплуатационных свойств такой керамики является сочетание высокой твердости оксида алюминия и высокой трещиностойкости оксида циркония, при этом негативный комплекс свойств индивидуальных компонентов нивелируется [8–11].
    (check this in PDF content)

  3. Start
    1790
    Prefix
    Этот материал нецитотоксичен, идентичен по типу химической связи костной ткани и, соответственно, имеет хорошую биосовместимость. Керамика Al2O3–ZrO2 является востребованной при изготовлении эндопротезов суставов [4, 5] и зубных имплантатов
    Exact
    [6, 7]
    Suffix
    . Причиной комплекса эксплуатационных свойств такой керамики является сочетание высокой твердости оксида алюминия и высокой трещиностойкости оксида циркония, при этом негативный комплекс свойств индивидуальных компонентов нивелируется [8–11].
    (check this in PDF content)

  4. Start
    2044
    Prefix
    Причиной комплекса эксплуатационных свойств такой керамики является сочетание высокой твердости оксида алюминия и высокой трещиностойкости оксида циркония, при этом негативный комплекс свойств индивидуальных компонентов нивелируется
    Exact
    [8–11]
    Suffix
    . Удовлетворительные эксплуатационные характеристики оксида циркония обеспечиваются тетрагональной и кубической модификациями, для стабилизации которых в состав порошка вводят Y2O3, CaO, MgO или La2O3 [12].
    (check this in PDF content)

  5. Start
    2270
    Prefix
    Удовлетворительные эксплуатационные характеристики оксида циркония обеспечиваются тетрагональной и кубической модификациями, для стабилизации которых в состав порошка вводят Y2O3, CaO, MgO или La2O3
    Exact
    [12]
    Suffix
    . Порошки, из которых получают такую керамику, синтезируют различными способами [13–17]. Для медицинской керамики больше подходят химические методы, так как они могут обеспечить должный уровень чистоты и позволяют получать гомогенные смеси из нескольких компонентов.
    (check this in PDF content)

  6. Start
    2368
    Prefix
    Удовлетворительные эксплуатационные характеристики оксида циркония обеспечиваются тетрагональной и кубической модификациями, для стабилизации которых в состав порошка вводят Y2O3, CaO, MgO или La2O3 [12]. Порошки, из которых получают такую керамику, синтезируют различными способами
    Exact
    [13–17]
    Suffix
    . Для медицинской керамики больше подходят химические методы, так как они могут обеспечить должный уровень чистоты и позволяют получать гомогенные смеси из нескольких компонентов. Эти методы позволяют в широких пределах варьировать морфологию, кристаллическую структуру и химический состав получаемых частиц.
    (check this in PDF content)

  7. Start
    3050
    Prefix
    Наряду с преимуществами у этих методов есть ограничения: порошки имеют высокую степень агрегации, а также широкий спектр размеров как первичных частиц, так и агломератов. Для предотвращения агрегации в растворы вводят различные стабилизаторы, проводят синтез в двухфазных системах, в фиксирующих размер частиц матрицах. Например, в
    Exact
    [13]
    Suffix
    описан микроэмульсионный метод с использованием поверхностно-активных веществ для получения нанопрошков в системе вода—масло. Метод позволяет контролировать такие свойства частиц, как размер, геометрия, морфология, однородность.
    (check this in PDF content)

  8. Start
    3353
    Prefix
    Например, в [13] описан микроэмульсионный метод с использованием поверхностно-активных веществ для получения нанопрошков в системе вода—масло. Метод позволяет контролировать такие свойства частиц, как размер, геометрия, морфология, однородность. К этой же группе можно отнести золь-гель-метод
    Exact
    [15–17]
    Suffix
    , который предполагает образование каркаса из молекул дополнительного вещества и обеспечивает гомогенность продукта на молекулярном уровне. Одним из ограничений данного метода является высокая стоимость прекурcоров.
    (check this in PDF content)

  9. Start
    4160
    Prefix
    дополнительного вещества при синтезе (комплексообразователя, полимера и др.), так как удаление его остатков при термообработке образца может привести к возникновению остаточной пористости. Решить эту проблему можно, используя установки, позволяющие извлекать частицы из раствора быстро, фиксируя их в гранулах или агломератах, в которых частицы слабо связаны между собой
    Exact
    [18–20]
    Suffix
    . В этом случае в исходные растворы можно не вводить дополнительные компоненты, кроме прекурсоров, или использовать их в меньшем количестве. В частности, в работах [18, 21] мы показали возможность использования аппарата нанораспылительной сушки для получения нанопорошков Al2O3 и ZrO2.
    (check this in PDF content)

  10. Start
    4336
    Prefix
    Решить эту проблему можно, используя установки, позволяющие извлекать частицы из раствора быстро, фиксируя их в гранулах или агломератах, в которых частицы слабо связаны между собой [18–20]. В этом случае в исходные растворы можно не вводить дополнительные компоненты, кроме прекурсоров, или использовать их в меньшем количестве. В частности, в работах
    Exact
    [18, 21]
    Suffix
    мы показали возможность использования аппарата нанораспылительной сушки для получения нанопорошков Al2O3 и ZrO2. Методы получения керамики Al2O3–ZrO2 из порошков также весьма разнообразны [6, 8–11]: холодное прессование с последующим спеканием в печи, горячее прессование, спекание в разряде плазмы и др.
    (check this in PDF content)

  11. Start
    4552
    Prefix
    В частности, в работах [18, 21] мы показали возможность использования аппарата нанораспылительной сушки для получения нанопорошков Al2O3 и ZrO2. Методы получения керамики Al2O3–ZrO2 из порошков также весьма разнообразны
    Exact
    [6, 8–11]
    Suffix
    : холодное прессование с последующим спеканием в печи, горячее прессование, спекание в разряде плазмы и др. Как правило, для получения более плотной керамики требуется более сложное оборудование по сравнению с обычным прессованием и последующим спеканием.
    (check this in PDF content)

  12. Start
    4846
    Prefix
    Методы получения керамики Al2O3–ZrO2 из порошков также весьма разнообразны [6, 8–11]: холодное прессование с последующим спеканием в печи, горячее прессование, спекание в разряде плазмы и др. Как правило, для получения более плотной керамики требуется более сложное оборудование по сравнению с обычным прессованием и последующим спеканием. Например, в работе
    Exact
    [10]
    Suffix
    применен метод взрывного синтеза для получения керамики Al2O3–ZrO2 эвтектического состава. Полученная керамика с плотной структурой представляла собой матрицу из оксида алюминия с равномерно распределенными в ней стержнями из оксида циркония с диаметром 200 нм.
    (check this in PDF content)

  13. Start
    5134
    Prefix
    Например, в работе [10] применен метод взрывного синтеза для получения керамики Al2O3–ZrO2 эвтектического состава. Полученная керамика с плотной структурой представляла собой матрицу из оксида алюминия с равномерно распределенными в ней стержнями из оксида циркония с диаметром 200 нм. Авторы
    Exact
    [22, 23]
    Suffix
    использовали микроволновое спекание для получения корунд-циркониевой керамики. Несмотря на то что такой подход позволяет использовать более низкие температуры спекания и снизить скорость укрупнения частиц в процессе, он имеет ограничение: неравномерность нагрева по объему изделия, обусловленную затуханием микроволн в среде, зависящим от ее диэлектрических свой
    (check this in PDF content)

  14. Start
    6456
    Prefix
    Суспензии готовили в избытке раствора аммиака при постоянном перемешивании. Осадок промывали дистиллированной водой до нейтрального значения рН. Порошки из суспензии получали на установке нанораспылительной сушки (Nano Spray Dryer B-90)
    Exact
    [24]
    Suffix
    . Использовали следующие параметры процесса: скорость газового потока 140 л/мин, относительная интенсивность распыления 40–60 %, Т = 60–80 °C, P = 120 Па. Порошки отжигали со скоростью 5 К/мин с изотермическими выдержками при 450 и 1200 °С в течение 2 часов.
    (check this in PDF content)

  15. Start
    9428
    Prefix
    Измерение упругопластических свойств и микротвердости керамики проводили на динамическом ультрамикротвердомере Shimadzu DUH-211s методом вдавливания алмазного наконечника Виккерса под нагрузкой 1968.71 мН с выдержкой 10 секунд и скоростью нагрузки 70 мН/с. РеЗультаты и обсуЖдение В работе
    Exact
    [21]
    Suffix
    мы изучали морфологию частиц Al2O3– ZrO2 без стабилизатора при различном содержании алюминия и циркония в смеси. Было показано, что при равном мольном соотношении оксидов наблюдается более равномерное распределение по фазовому составу и отсутствуют оболочки у частиц, поэтому он был выбран для дальнейшей работы.
    (check this in PDF content)

  16. Start
    10058
    Prefix
    Из табл. 1 видно, что добавление иттрия в систему закономерно приводит к увеличению содержания тетрагональной фазы оксида циркония. При этом содержание a-Al2O3 также увеличивается. В отсутствие иттрия нанокристаллический ZrO2 стабилизирует аморфную фазу оксида алюминия
    Exact
    [25]
    Suffix
    , добавление иттрия в систему нивелирует этот эффект. По размерам областей когерентного рассеяния (ОКР) можно отметить, что введение иттрия приводит к увеличению размера частиц.
    (check this in PDF content)

  17. Start
    12522
    Prefix
    Однако основную роль в различном ходе кривых играет наличие аморфного оксида алюминия в образце Al2O3–ZrO2, который имеет более высокую скорость усадки. Температуры начала и конца интенсивной усадки компактов из синтезированных нами порошков сопоставимы с результатами, полученными другими авторами. Например, в работе
    Exact
    [26]
    Suffix
    для порошков, полученных золь-гель-методом, показано, что температуры начала и конца интенсивной усадки составляют 1100 и 1500 °С соответственно. Авторы [27] получали порошки методом обратного осаждения и наблюдали интенсивную усадку при температурах от 1100 до 1300 °С.
    (check this in PDF content)

  18. Start
    12687
    Prefix
    Температуры начала и конца интенсивной усадки компактов из синтезированных нами порошков сопоставимы с результатами, полученными другими авторами. Например, в работе [26] для порошков, полученных золь-гель-методом, показано, что температуры начала и конца интенсивной усадки составляют 1100 и 1500 °С соответственно. Авторы
    Exact
    [27]
    Suffix
    получали порошки методом обратного осаждения и наблюдали интенсивную усадку при температурах от 1100 до 1300 °С. СЭМ-изображения готовой керамики, полученной двумя способами, представлены на рис. 3.
    (check this in PDF content)

  19. Start
    15798
    Prefix
    Плотности керамик ZrO2 –Al2O3–Y2O3, полученных различными авторами Состав (%, масс.)Способ получения ρэксп /ρтеор, %СтранаTспек, °С Al2O3ZrO2Y2O3порошкакерамики 27.5366.386.09Выделение из суспензии нано-распылительной сушкойSPS99.21РФ (ТПУ)1650 54.8242.752.43Золь-гельГорячее прессование98.88КНР1500
    Exact
    [28]
    Suffix
    16.2578.365.39Смешивание порошков Tosoh в шаровой мельницеSPS94.34Польша1764 [29] 53.6018.2728.13Метод переплавки лазерной зоныFlash sintering [31]99.31КНР1500 [30] Таблица 4. Механические характеристики керамики ZrO2 –Al2O3–Y2O3 ХарактеристикаП+СSPS Коэффициент текучести, %1.371.42 Упругая деформация / полная деформация, %50.97651.42 Микротвердость, ГПа15.3116.05 Динамическая микротвердость, Г
    (check this in PDF content)

  20. Start
    15879
    Prefix
    Плотности керамик ZrO2 –Al2O3–Y2O3, полученных различными авторами Состав (%, масс.)Способ получения ρэксп /ρтеор, %СтранаTспек, °С Al2O3ZrO2Y2O3порошкакерамики 27.5366.386.09Выделение из суспензии нано-распылительной сушкойSPS99.21РФ (ТПУ)1650 54.8242.752.43Золь-гельГорячее прессование98.88КНР1500 [28] 16.2578.365.39Смешивание порошков Tosoh в шаровой мельницеSPS94.34Польша1764
    Exact
    [29]
    Suffix
    53.6018.2728.13Метод переплавки лазерной зоныFlash sintering [31]99.31КНР1500 [30] Таблица 4. Механические характеристики керамики ZrO2 –Al2O3–Y2O3 ХарактеристикаП+СSPS Коэффициент текучести, %1.371.42 Упругая деформация / полная деформация, %50.97651.42 Микротвердость, ГПа15.3116.05 Динамическая микротвердость, ГПа15.4116.80 КЛТР (1/K) 550–900 °С8.03∙10–69.03∙10–6 Полученные данные также соп
    (check this in PDF content)

  21. Start
    15944
    Prefix
    авторами Состав (%, масс.)Способ получения ρэксп /ρтеор, %СтранаTспек, °С Al2O3ZrO2Y2O3порошкакерамики 27.5366.386.09Выделение из суспензии нано-распылительной сушкойSPS99.21РФ (ТПУ)1650 54.8242.752.43Золь-гельГорячее прессование98.88КНР1500 [28] 16.2578.365.39Смешивание порошков Tosoh в шаровой мельницеSPS94.34Польша1764 [29] 53.6018.2728.13Метод переплавки лазерной зоныFlash sintering
    Exact
    [31]
    Suffix
    99.31КНР1500 [30] Таблица 4. Механические характеристики керамики ZrO2 –Al2O3–Y2O3 ХарактеристикаП+СSPS Коэффициент текучести, %1.371.42 Упругая деформация / полная деформация, %50.97651.42 Микротвердость, ГПа15.3116.05 Динамическая микротвердость, ГПа15.4116.80 КЛТР (1/K) 550–900 °С8.03∙10–69.03∙10–6 Полученные данные также сопоставимы с результатами других аналогичных исследований.
    (check this in PDF content)

  22. Start
    15961
    Prefix
    (%, масс.)Способ получения ρэксп /ρтеор, %СтранаTспек, °С Al2O3ZrO2Y2O3порошкакерамики 27.5366.386.09Выделение из суспензии нано-распылительной сушкойSPS99.21РФ (ТПУ)1650 54.8242.752.43Золь-гельГорячее прессование98.88КНР1500 [28] 16.2578.365.39Смешивание порошков Tosoh в шаровой мельницеSPS94.34Польша1764 [29] 53.6018.2728.13Метод переплавки лазерной зоныFlash sintering [31]99.31КНР1500
    Exact
    [30]
    Suffix
    Таблица 4. Механические характеристики керамики ZrO2 –Al2O3–Y2O3 ХарактеристикаП+СSPS Коэффициент текучести, %1.371.42 Упругая деформация / полная деформация, %50.97651.42 Микротвердость, ГПа15.3116.05 Динамическая микротвердость, ГПа15.4116.80 КЛТР (1/K) 550–900 °С8.03∙10–69.03∙10–6 Полученные данные также сопоставимы с результатами других аналогичных исследований.
    (check this in PDF content)

  23. Start
    16581
    Prefix
    , ГПа15.3116.05 Динамическая микротвердость, ГПа15.4116.80 КЛТР (1/K) 550–900 °С8.03∙10–69.03∙10–6 Полученные данные также сопоставимы с результатами других аналогичных исследований. Микротвердость по Виккерсу зависит больше от процентного соотношения фаз оксида алюминия и циркония и температур спекания, чем от характеристик порошков. Например, в работе
    Exact
    [32]
    Suffix
    микротвердость по Виккерсу составила 17.5 ГПа при содержании оксида алюминия 58 % масс. в смеси. Авторы [33] использовали те же соотношения оксидов, как в нашей работе, и получили существенно меньшее значение микротвердости по Виккерсу — 12.6 ГПа.
    (check this in PDF content)

  24. Start
    16699
    Prefix
    Микротвердость по Виккерсу зависит больше от процентного соотношения фаз оксида алюминия и циркония и температур спекания, чем от характеристик порошков. Например, в работе [32] микротвердость по Виккерсу составила 17.5 ГПа при содержании оксида алюминия 58 % масс. в смеси. Авторы
    Exact
    [33]
    Suffix
    использовали те же соотношения оксидов, как в нашей работе, и получили существенно меньшее значение микротвердости по Виккерсу — 12.6 ГПа. Однако температура спекания керамики составляла всего 1400 °С, то есть значительно ниже, чем использованная в нашем исследовании.
    (check this in PDF content)