Труды КНЦ вып.3 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 1/2019(10))

Yu. O. Leonova, M. I. Baskakova, M. A. Sudarchikova, E. O. Nasakina, O. G. Kuznetsova, A. M. Levin, K. V. Sergiyenko, S. V. Konushkin, A. V. Leonov, Yu. N. Ustinova, M. A. Sevost'yanov, A. G. Kolmakov Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia CORROSIVE RESEARCH OF NON-NICKEL SHAPE MEMORY ALLOY Abstract. Ti — Nb — Ta — Zr of several compositions were prepared in the form of thin wire and investigated for its corrosion resistance: electro-chemical parameters and alloy dissolution in physiological modeling media. The structure and composition of the materials were determined using SEM, atomic emission spectrometry and Auger electron spectrometry. Electro ­ chemical parameters and alloy dissolution in physiological modeling media, were investigated. It has been shown that the alloys are quite corrosion-resistant: no dissolution and high Ebd potential. Keywords: titanium alloys, shape memory effect, corrosion resistance, biomaterials. Материалы с эффектом памяти формы (ЭПФ) находят широкое применение в современном мире, в том числе считаются наилучшими кандидатами для создания медицинских имплантатов, применяемых в малоинвазивной эндоскопической хирургии, за счет пластичного деформирования в охлажденном состоянии до крайне компактного вида, способствующего более легкой и менее травматичной доставке до необходимого участка организма без полостного хирургического вмешательства, и самостоятельного принятия функциональной формы в заданных эксплуатационных условиях без дополнительного воздействия [1, 2]. Наиболее известным медицинским материалом из этого класса является никелид титана, наделенный механическими характеристиками, подобными поведению живых тканей, что помогает ему подстраиваться под физиологические нагрузки [1-4]. Однако помимо положительных механических характеристик этот сплав наделен и рядом недостатков: трудностью обработки при производстве изделий, высоким содержанием токсичного элемента [5-8], спорным уровнем биосовместимости и коррозионной стойкости [2, 9-20], что ограничивает возможность его применения. В то же время ЭПФ и сверхэластичность обнаруживают и у других материалов — сплавов и полимеров. К ним относятся и титановые безникелевые сплавы, по коррозионным и биологическим свойствам своих элементов идеально удовлетворяющие медицинским требованиям. К сожалению, на данный момент эти сплавы уступают никелиду титана в проявлении обозначенных уникальных механических характеристик. Кроме того, еще не отработана технология получения из них тонкой проволоки или иных геометрических объектов, должным образом пригодных для производства малоинвазивных имплантатов, тогда как конфигурация и состояние поверхности объекта, задаваемое производственным процессом, сильно влияют на проявление всех свойств материала. Были получены и исследованы на коррозионную стойкость образцы Ti — Nb — Ta — Zr нескольких составов в виде тонких проволок: определяли электрохимические показатели и характеристики растворения сплава в модельных физиологических средах. Объектом исследований служили проволоки диаметром 280 мкм и длиной 80 мм из Ti — 20Nb — 10Ta — 5Zr; Ti — 20Nb — 13Ta — 5Zr; Ti — 25Nb — 10Ta — 5Zr; Ti — 25Nb — 13Ta — 5Zr; Ti — 30Nb — 10Ta — 5Zr, Ti — 30Nb — 13Ta 176