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 РАН, Москва, Россия
Email: rnileme@mail.ru
Поступила в редакцию: 22 мая 2013 г.
Выставление онлайн: 22 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).
  • Т. Каназава. Неорганические фосфатные материалы. Пер. с англ. А.П. Шпака, В.Л. Карбовского. Наук. думка, Киев. (1998). 298 с
  • А.П. Шпак, В.Л. Карбовский, В.В. Трачевский. Апатиты: Cб. науч. тр. Академпериодика, Киев. (2002). 414 с
  • С.М. Баринов, В.С. Комлев. Биокерамика на основе фосфатов кальция. Наука, М. (2005). 204 с
  • M. Yoshinari, T. Nayakava, J.G.C. Wolke, K. Nemoto, J.A. Jansen. J. Biomed. Mater. Res. 29, 56 (1997)
  • 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
  • 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)
  • Р.А. Сурменев, М.А. Сурменева, К.Е. Евдокимов, В.Ф. Пичугин, М. Эппле. Физика и химия обработки материалов 4, 57 (2010)
  • F.Z. Cui, Z.S. Luo, Q.L. Feng. J. of Mater. Sci.: Mater. Med. 8, 403 (1997)
  • A. Rabieia, B. Thomasa. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 845, 193 (2005)
  • 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)
  • D. Ferro, S.M. Barinov, J.V. Rau, R. Teghil, A. Latini. Biomaterials 26, 805 (2005)
  • S. Johnson. Pulsed laser deposition of hydroxyapatite thin films / Electronic Thesis or Dissertation. Thesis. (2005). URI: http://hdl.handle.net/1853/6839
  • R. Narayanan, S.K. Seshadri, T.Y. Kwon, K.H. Kim. J. Biomed. Mater. Res. Part B: Appl. Biomater. B85, 279 (2008)
  • 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
  • В.И. Калита. Физика и химия обработки материалов 5, 28 (2000)
  • 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
  • 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
  • B. Viswanath, R. Raghavan, U. Ramamurty, N. Ravishankar. Scripta Mater. 57, 361 (2007)
  • M. Monteiro, W.M. Lima, M.V. Oliveira, A.M. Rossi. 6th Latin American Congress of Artificial Organs and Biomaterials Gramados. Brasil (2010)
  • S.F. Ang, T. Scholz, A. Klocke, G.A. Schneider. Dent Mater. 25, 1403 (2009)
  • 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)
  • 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)
  • В.М. Иевлев, С.М. Баринов, А.В. Костюченко, Е.К. Белоногов. Материаловедение 6, 22 (2010)
  • В.М. Иевлев, С.М. Баринов, А.В. Костюченко, А.С. Прижимов, В.В. Смирнов. ДАН 437, 194 (2011)
  • J.C. Elliott. Structure and Chemistry of the Apatites and Other Calcium Orthophosphates / Studies in Inorganic Chemistry. Elsevier, Amsterdam. (1994). 389 P
  • А.В. Костюченко. Синтез и структура пленок на основе гидроксиапатита. Дисс. канд. ГТУ, Воронеж (2009). 105 с
  • Р.Н. Pumphrey. Scripta Metallurgica 6, 107 (1972)
  • Г. Абросимова, А. Аронин, О. Баркалов, Д. Матвеев, О. Рыбченко, В. Маслов, В. Ткач. ФТТ 53, 215 (2011)
  • D. Lahiri, V. Singh, A.P. Benaduce, S. Seal, L. Kos, A. Agarwal. J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 4, 44 (2011)
  • J. Wang, L.L. Shaw. J. Am. Ceram. Soc. 93, 601 (2010)
  • S. Nath, A. Dey, A.K. Mukhopadhyay, B. Basu. Mater. Sci. Eng. A 197, 513 (2009)
  • С.А. Фирстов, В.Ф. Горбань, Э.П. Печковский. Наука та iнновацii 6, 7 (2010)
  • А.М. Глезер, Б.В. Молотилов. Структура и механические свойства аморфных сплавов. Металлургия, М. (1992). 208 с
  • Р.А. Андриевский, А.М. Глезер. УФН 179, 337 (2009)
  • О.К. Белоусов, Н.А. Палий, В.Т. Заболотный. Металлы 1, 39 (2011)
  • A.S. Posner, F. Betts. Acc. Chem. Res. 8, 273 (1975)
  • N.C. Blumenthal, A.S. Posner, J.M. Holmes. Mater. Res. Bull. 7, 1181 (1972)
  • R.A. Harper, A.S. Posner. Mater. Res. Bull. 5, 129 (1970)
  • K. Onuma, A. Ito, T. Tateishi. J Crystal Growth 167, 773 (1996)
  • В.Е. Панин, В.Е. Егорушкин. Физическая мехомеханика 12, 5 (2009)
  • К.С. Краснов, Н.В. Филиппенко, В.А. Бобкова. Молекулярные постоянные неорганических соединений. Справочник / Под. ред. К.С. Краснова. Химия, Л. (1979). 448 с
  • S.W. Lee, M.Y. Huh, S.W. Chae, J.C. Lee. Scripta Mater. 54, 1439 (2006)
  • W.H. Jiang, F.E. Pinkerton, M.J. Atzmon. Appl. Phys. 93, 9287 (2003)
  • J.J. Kim, Y. Choi, S. Suresh. Acta Mater. 54, 4221 (2006)
  • Q. Yang, A. Mota, M. Oritz. Comput. Mech. 37, 194 (2006)
  • 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.