Издателям
Вышедшие номера
Твердость и микропластичность нанокристаллических и аморфных фосфат-кальциевых покрытий
Иевлев В.М.1,2, Костюченко А.В.1, Даринский Б.М.1, Баринов С.М.2
1Воронежский государственный университет, Воронеж, Россия
2Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук, Москва, Россия
Email: rnileme@mail.ru
Поступила в редакцию: 22 мая 2013 г.
Выставление онлайн: 20 января 2014 г.

Методом наноиндентирования исследована твердость тонких (1.0- 4.0 mum) гидроксиапатитовых (ГА) покрытий различной структуры (нанокристаллические, аморфно-кристаллические и аморфные), полученных методом высокочастотного магнетронного распыления на пластины Ti и Si. Для всех структур характерна деформация, имеющая обратимую и необратимую компоненты. Твердость нанокристаллических покрытий (около 10 GPa) соответствует средней величине твердости монокристаллов ГА. Методом просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения исследована структура нанокристаллических покрытий в зоне отпечатка индентора и вне его, выявлено изменение структуры под индентором. Из сопоставления твердости покрытий разной структуры и на основе анализа внутризеренной структуры высказано предположение о недислокационном механизме пластической деформации. Ее природа связывается с кластерным представлением структуры ГА и аморфного фосфата кальция (АФК) того же элементного состава и межкластерным проскальзыванием в процессе деформации. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант N 11-03-90426-Укр_ф_а) и ФЦП "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009--2013 годы" (N 2012-1.1-12-000-2009-125).
  1. Т. Каназава. Неорганические фосфатные материалы. Пер. с англ. А.П. Шпака, В.Л. Карбовского. Наук. думка, Киев. (1998). 298 с
  2. А.П. Шпак, В.Л. Карбовский, В.В. Трачевский. Апатиты: Cб. науч. тр. Академпериодика, Киев. (2002). 414 с
  3. С.М. Баринов, В.С. Комлев. Биокерамика на основе фосфатов кальция. Наука, М. (2005). 204 с
  4. M. Yoshinari, T. Nayakava, J.G.C. Wolke, K. Nemoto, J.A. Jansen. J. Biomed. Mater. Res. 29, 56 (1997)
  5. E. van der Wal. Bioactivity and Surface Reactivity of RF-Sputtered Calcium Phosphate Thin Films, Ph.D. Thesis. Utrecht University (2003). ISBN 90-393-3491-9
  6. С.М. Баринов, Е.К. Белоногов, В.М. Иевлев, А.В. Костюченко, В.И. Путляев, Ю.Д. Третьяков, В.В. Смирнов, И.В. Фадеева. ДАН 412, 347 (2007)
  7. Р.А. Сурменев, М.А. Сурменева, К.Е. Евдокимов, В.Ф. Пичугин, М. Эппле. Физика и химия обработки материалов 4, 57 (2010)
  8. F.Z. Cui, Z.S. Luo, Q.L. Feng. J. of Mater. Sci.: Mater. Med. 8, 403 (1997)
  9. A. Rabieia, B. Thomasa. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 845, 193 (2005)
  10. V. Nelea, H. Pelletier, M. Iliescu, J. Werckmann, V. Craciun, I.N. Mihailescu, C. Ristoscu, C. Ghica. J. Mater. Sci: Mater. Med. 13, 1167 (2002)
  11. D. Ferro, S.M. Barinov, J.V. Rau, R. Teghil, A. Latini. Biomaterials 26, 805 (2005)
  12. S. Johnson. Pulsed laser deposition of hydroxyapatite thin films / Electronic Thesis or Dissertation. Thesis. (2005). URI: http://hdl.handle.net/1853/6839
  13. R. Narayanan, S.K. Seshadri, T.Y. Kwon, K.H. Kim. J. Biomed. Mater. Res. Part B: Appl. Biomater. B85, 279 (2008)
  14. W. Xia, C. Lindahl, J. Lausmaa, H. Engvist. Biomimetic Hydroxyapatite Deposition on Titanium Oxide Surfaces for Biomedical Application. In: Advances in Biomimetics. Ch. 20/Ed. A. George Advances. InTech, Austria (2011). P. 429
  15. В.И. Калита. Физика и химия обработки материалов 5, 28 (2000)
  16. A. Carrado, H. Pelletier, T. Roland. Nanocrystalline Thin Ceramic Films Synthesised by Pulsed Laser Deposition and Magnetron Sputtering on Metal Substrates for Medical Applications. In: Biomedical Engineering --- From Theory to Applications. Ch. 11 / Ed. Fazel-Rezai R. InTech, Austria (2011). Р. 253
  17. L. Jacomine. Etude de l'influence de l'implantation ionique \`a haute energie sur les proprietes de rev\^ etements bioceramiques poreux. These Doctor de I. Universite de Strasburg, Strasburg (2010). P. 192
  18. B. Viswanath, R. Raghavan, U. Ramamurty, N. Ravishankar. Scripta Mater. 57, 361 (2007)
  19. M. Monteiro, W.M. Lima, M.V. Oliveira, A.M. Rossi. 6th Latin American Congress of Artificial Organs and Biomaterials Gramados. Brasil (2010)
  20. S.F. Ang, T. Scholz, A. Klocke, G.A. Schneider. Dent Mater. 25, 1403 (2009)
  21. V. Nelea, H. Pelletier, M. Iliescu, J. Werckmann, V. Craciun, I.N. Mihailescu, C. Ristoscu, C. Ghica. J. Mater. Sci: Mater. Med. 13, 1167 (2002)
  22. V.F. Pichugin, S.I. Tverdokhlebov, R.A. Surmenev, E.V. Shesterikov, M.A. Riabtseva, A.A. Kozelskaia, I.A. Shulepov. Изв. вузов. Сер. физ. 49, 320 (2006)
  23. В.М. Иевлев, С.М. Баринов, А.В. Костюченко, Е.К. Белоногов. Материаловедение 6, 22 (2010)
  24. В.М. Иевлев, С.М. Баринов, А.В. Костюченко, А.С. Прижимов, В.В. Смирнов. ДАН 437, 194 (2011)
  25. J.C. Elliott. Structure and Chemistry of the Apatites and Other Calcium Orthophosphates / Studies in Inorganic Chemistry. Elsevier, Amsterdam. (1994). 389 P
  26. А.В. Костюченко. Синтез и структура пленок на основе гидроксиапатита. Дисс. канд. ГТУ, Воронеж (2009). 105 с
  27. Р.Н. Pumphrey. Scripta Metallurgica 6, 107 (1972)
  28. Г. Абросимова, А. Аронин, О. Баркалов, Д. Матвеев, О. Рыбченко, В. Маслов, В. Ткач. ФТТ 53, 215 (2011)
  29. D. Lahiri, V. Singh, A.P. Benaduce, S. Seal, L. Kos, A. Agarwal. J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 4, 44 (2011)
  30. J. Wang, L.L. Shaw. J. Am. Ceram. Soc. 93, 601 (2010)
  31. S. Nath, A. Dey, A.K. Mukhopadhyay, B. Basu. Mater. Sci. Eng. A 197, 513 (2009)
  32. С.А. Фирстов, В.Ф. Горбань, Э.П. Печковский. Наука та iнновацii 6, 7 (2010)
  33. А.М. Глезер, Б.В. Молотилов. Структура и механические свойства аморфных сплавов. Металлургия, М. (1992). 208 с
  34. Р.А. Андриевский, А.М. Глезер. УФН 179, 337 (2009)
  35. О.К. Белоусов, Н.А. Палий, В.Т. Заболотный. Металлы 1, 39 (2011)
  36. A.S. Posner, F. Betts. Acc. Chem. Res. 8, 273 (1975)
  37. N.C. Blumenthal, A.S. Posner, J.M. Holmes. Mater. Res. Bull. 7, 1181 (1972)
  38. R.A. Harper, A.S. Posner. Mater. Res. Bull. 5, 129 (1970)
  39. K. Onuma, A. Ito, T. Tateishi. J Crystal Growth 167, 773 (1996)
  40. В.Е. Панин, В.Е. Егорушкин. Физическая мехомеханика 12, 5 (2009)
  41. К.С. Краснов, Н.В. Филиппенко, В.А. Бобкова. Молекулярные постоянные неорганических соединений. Справочник / Под. ред. К.С. Краснова. Химия, Л. (1979). 448 с
  42. S.W. Lee, M.Y. Huh, S.W. Chae, J.C. Lee. Scripta Mater. 54, 1439 (2006)
  43. W.H. Jiang, F.E. Pinkerton, M.J. Atzmon. Appl. Phys. 93, 9287 (2003)
  44. J.J. Kim, Y. Choi, S. Suresh. Acta Mater. 54, 4221 (2006)
  45. Q. Yang, A. Mota, M. Oritz. Comput. Mech. 37, 194 (2006)
  46. О.А. Белоус, В.Н. Гриднев, А.И. Ефримов. Внутреннее трение в металлах и сплавах. Наука, М. (1966). 214 с.

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.