Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) часть 1)

нм. Из АСМ-изображений, полученных при сканировании областей с неоднородным рельефом, была выполнена оценка толщины формируемого пористого/трубчатого оксидного слоя. Ее значение находится в диапазоне от 250 до 350 нм, что соответствует приводимым в литературе данным о толщине АОП, полученных анодированием титановой фольги в аналогичных условиях [3]. Таким образом, анодирование исследованных образцов спеченных порошков губчатого титана в 10 % Н ^ 0 4 + 0 ,15 % HF приводит к формированию на их поверхности самоорганизованных оксидных пленок со средним эффективным диаметром пор/трубок в диапазоне от 30 до 70 нм, толщиной от 250 до 350 нм. Изучение смачивания образцов ППМ из губчатого порошка титана показало [13], что поверхность образцов до анодирования является гидрофобной, поскольку значение краевого угла смачивания, измеренное для различных частиц губчатого титана, составляет 9 = (102 + 15) о. В то же время после анодирования образцов при оптимальных параметрах процесса поверхность становится гидрофильной. Для оценки влияния анодирования в 10 % Н ^ 0 4+ 0 ,15 % HF на коррозионную стойкость образцов был использован метод контроля потенциала разомкнутой цепи (ПРЦ). Ход зависимостей ПРЦ от времени выдержки в растворе Рингер — Локка для анодированных образцов позволяет говорить, что присутствие на поверхности ППМ из губчатого титана анодно­ оксидной пленки обеспечивает необходимую коррозионную стойкость образцов [13]. Таким образом, в результате модификации поверхности пористых порошковых материалов из губчатого титана методом электрохимического анодирования во фторсодержащем электролите формируется биоактивная нанопористая/нанотрубчатая оксидная пленка, обеспечивающая гидрофильность и коррозионную стойкость поверхности. Полученные результаты могут служить основой дальнейших исследований для разработки имплантатов на основе анодно-модифицированных спеченных порошков губчатого титана. Анодирование спеченных порошков ниобия Анализируя научную литературу последних пяти лет, посвященную формированию наноструктурированных оксидных пленок анодированием ниобиевой фольги, необходимо выделить новое направление, связанное с получением оксидных пленок со своеобразной микроструктурой, представленной совокупностью наноразмерных элементов. Так, в работе [14] излагаются результаты исследований анодирования ниобиевой фольги во фторсодержащих электролитах в условиях, приводящих к образованию кристаллических наноструктурированных пленок Nb 2 O 5 , с морфоструктурой в виде совокупности микроконусов. В настоящей работе были изучены особенности анодной модификации спеченных порошков ниобия с удельной поверхностью 800 см2/г в электролите 1 М H2SO4 + 1% HF. Было показано [15], что в результате анодной модификации в гальваностатическом режиме при ]а = 0 ,1 мЛ/см2 на поверхности микрочастиц порошка формируется оксидная пленка в виде совокупности микроконусов с размерами оснований от 0,6 до 5 мкм. В свою очередь, микроконусы состоят из разветвленных нановолокон с диаметрами 5 0 -15 0 нм. Исследование смачиваемости водой показали, что после анодирования поверхность порошков становится гидрофильной. Оценка коррозионной стойкости образцов спеченных порошков ниобия до и после анодирования методом измерения потенциала разомкнутой цепи при выдержке в физиологическом растворе Рингер — Локка в течение двух месяцев показала, что равновесные значения ПРЦ лишь незначительно отличаются от нуля, что указывает на их невосприимчивость к воздействию агрессивной среды. Таким образом, применение анодной модификации спеченного порошка ниобия во фторсодержащем электролите позволяет сформировать на поверхности микрочастиц порошка гидрофильную наноструктурированную анодную оксидную пленку. Анодирование порошкового сплава Ti — Al — Nb Титан и его сплавы используются в биомедицине благодаря их превосходным механическим, биологическим и химическим свойствам. Для повышения пластичности, прочности, жаропрочности, сопротивления к окислению применяют легирование сплавов системы Ti — A l третьими компонентами: Cr, Be, Mn, Nb, Ta, V, Mo, Si, C, A g и др. Добавка Nb благоприятно действует на пластичность y-TiA l вплоть до концентрации ~ 10 ат. %. В данной работе для модификации поверхности спеченных порошков сплава Ti — A l — Nb (20 вес. %) с удельной поверхностью 1600 см2/г было использовано анодирование во фторсодержащем электролите 10 % ^ S O 4 + 0 ,15 % HF. В соответствии с ранее разработанной технологией анодирования двойного сплава T i-A l [11] анодирование проводилось в гальваностатическом режиме. Установлено, что оптимальное значение плотности тока, при которой кривая Ua(t) хорошо соответствует типичной зависимости формирования самоорганизованной нанопористой структуры, составляет ]а = 0,2 мА/см2. Как видно из полученных СЭМ-изображений (рис. 2), микрочастицы порошка имеют неправильную форму, а их размер находится в диапазоне 5 -50 мкм. В результате анодной модификации на поверхности микрочастиц порошка формируется самоорганизованная нанопористая оксидная пленка с размерами пор в диапазоне 10 0 -12 0 нм. 482