Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2026, выпуск 8 » Статья стр. 905
<<<>>>
Исследования микроструктуры и химического состава керамического композитного материала гидроксиапатит-многостенные углеродные нанотрубки
Российский научный фонд, № 25-23-20233
Резванова А.Е. 1, Кудряшов Б.С. 1, Погудин В.Ю.1
1Институт физики прочности и материаловедения им.В.Е. Панина СО РАН, Томск, Россия
Email: ranast@ispms.ru, bsk3@ispms.ru, pogudin.vova@bk.ru
Поступила в редакцию: 24 ноября 2025 г.
В окончательной редакции: 17 февраля 2026 г.
Принята к печати: 3 июня 2026 г.
Выставление онлайн: 7 сентября 2026 г.
PDF версия
Методами сканирующей электронной микроскопии, рентгенофазового анализа и инфракрасной спектроскопии исследовано влияние многостенных углеродных нанотрубок в количестве от 0 до 2 wt.% на структуру и состав керамики на основе гидроксиапатита. Установлено, что нанотрубки, располагаясь в порах матрицы, способствуют уменьшению размера зерен и снижению пористости. Показано, что нанотрубки стабилизируют основную фазу гидроксиапатита: с ростом их содержания его доля увеличивается с 53.6 до 86.3 %, а содержание побочных фаз трикальцийфосфата снижается. Данные инфракрасной спектроскопии подтвердили изменения в химических группах, связанные с взаимодействием нанотрубок с матрицей. Результаты демонстрируют, что многостенные углеродные нанотрубки не только армируют, но и существенно улучшают микроструктуру и фазовую чистоту композита. Ключевые слова: гидроксиапатит, многостенные углеродные нанотрубки, фазовый состав, химический состав, элементный состав, морфология поверхности.
  1. M. Rahman, Y. Li, C. Wen. J. Magnes. Alloys., 8 (3), 929 (2020). DOI:10.1016/j.jma.2020.05.003
  2. C. Feng, K. Zhang, R. He, G. Ding, M. Xia, X. Jin, C. Xie. J. Adv. Ceram., 9, 360 (2020). DOI: 10.1007/s40145-020-0375-8
  3. E. Fiume, G. Magnaterra, A. Rahdar, E. Verne, F. Baino. J. Ceramics, 4 (4), 542 (2021). DOI: 10.3390/ceramics4040039
  4. S. Cho, J. Kim, S.-B. Lee, M. Choi, D.-H. Kim, I. Jo, H. Kwon, Y. Kim. Compos. Part A Appl. Sci. Manuf., 139, 106138 (2020). DOI: 10.1016/j.compositesa.2020.106138
  5. J.D. Currey. J. Biomech., 12 (4), 313 (1979). DOI: 10.1016/0021-9290(79)90073-3
  6. M. Okamoto, Y. Dohi, H. Ohnishi, H. Shimaoka, M. Ikeuchi, A. Matsushima, K. Yonemasu, H. Hosoi. J. Mater. Sci. Mater. Med., 17, 327 (2006). DOI: 10.1007/s10856-006-8232-z
  7. S. Saha, S. Pal. J. Biomed. Mater. Res., 18 (4), 435-462 (1984). DOI: 10.1002/jbm.820180411
  8. G.A.P. Renders, L. Mulder, L.J. van Ruijven, T.M.G.J. van Eijden. J. Anat., 210 (3), 239 (2007). DOI: 10.1111/j.1469-7580.2007.00693.x
  9. C.C.A. Lopes, P.H.J.O. Limirio, V.R. Novais, P. Dechichi. Mater. Sci. Chem., 53, 747 (2018). DOI: 10.1080/05704928.2018.1431923
  10. T.S.B. Narasaraju, D.E. Phebe. J. Mater. Sci., 31, 1 (1996). DOI: 10.1007/BF00355120
  11. A.T.-C. Wong, J.T. Czernuszka. Colloids Surf. A. Physicochem. Eng. Asp., 78, 245 (1993). DOI: 10.1016/0927-7757(93)80330-H
  12. B. Henriques, D. Fabris, E. Lopes, A.C. Moreira, I.F. Mantovani, C.P. Fernandes, M.C. Fredel. Adv. Eng. Mater., 24 (1), 2100624 (2022). DOI: 10.1002/adem.202100624
  13. S.M. Taromsari, M. Salari, R. Bagheri, M.A.F. Sani. Compos. B. Eng., 175, 107181 (2019). DOI: 10.1016/j.compositesb.2019.107181
  14. M.S. Barabashko, M.V. Tkachenko, A.A. Neiman, A.N. Ponomarev, A.E. Rezvanova. Appl. Nanosci., 10, 2601 (2020). DOI: 10.1007/s13204-019-01019-z
  15. R. Ul Hassan, F. Shahzad, N. Abbas, S. Hussain. J. Mater. Sci. Mater. Electron., 30, 13381 (2019). DOI: 10.1007/s10854-019-01705-2
  16. I. Ahmad, S. Ahmed, T. Subhani, K. Saeed, M. Islam, N. Wang, Y. Zhu. Curr. Appl. Phys., 16 (12), 1649 (2016). DOI: 10.1016/j.cap.2016.10.009
  17. M. Sangeetha, S. Prakash, D. Ramya. Mater. Today: Proc., 3 (6), 2537 (2016). DOI: 10.1016/j.matpr.2016.04.173
  18. C. Borgia, T. Scharowsky, A. Furrer, C. Solenthaler, R. Spolenak. Acta Mater., 59 (1), 386 (2011). DOI: 10.1016/j.actamat.2010.09.045
  19. H.L. Jang, G.B. Zheng, J. Park, H.D. Kim, H.-R. Baek, H.K. Lee, K. Lee, H.N. Han, C.-K. Lee, N.S. Hwang, J.H. Lee, K.T. Nam. Adv. Health. Mater., 5 (1), 128 (2015). DOI: 10.1002/adhm.201400824
  20. D.A. Metlenkin, N.V. Kiselev, Y.T. Platov, B.B. Khaidarov, T.B. Khaidarov, E.A. Kolesnikov, D.V. Kuznetsov, A.V. Gorokhovsky, P.O. Offor, I.N. Burmistrov. Processes, 10 (11), 2166 (2022). DOI: 10.3390/pr10112166
  21. C.H.B. Reis, R.L. Buchaim, K.T. Pomini, A.L.Hamze, I.V. Zattiti, M.A.H. Duarte, M.P. Alcalde, B. Barraviera, R.S.F. Junior, F.M.L. Pontes, C.R. Grandini, A.C. Ortiz, S.O.M. Fideles, R.M.C. Eug\^enio, G.M.R. Junior, D.B. Teixeira, E.S.B.M. Pereira, J.P.G. Pilon, M.A. Miglino, D.V. Buchaim. Polymers, 14 (10), 2075 (2022). DOI: 10.3390/polym14102075
  22. M.V. Chaikina, N.V. Bulina, O.B. Vinokurova, I.Y. Prosanov, D.V. Dudina. Ceram. Int., 45 (14), 16927-16933 (2019). DOI: 10.1016/j.ceramint.2019.05.239
  23. V.L. Kuznetsov, S.N. Bokova-Sirosh, S.I. Moseenkov, A.V. Ishchenko, D.V. Krasnikov, M.A. Kazakova, E.D. Obraztsova. Phys. Stat. Sol. B, 251 (12), 2444-2450 (2014). DOI: 10.1002/pssb.201451195
  24. K. Venkateswarlu, A.C. Bose, N. Rameshbabu. Physica B: Cond. Matter., 405 (20), 4256-4261 (2010). DOI: 10.1016/j.physb.2010.07.020
  25. D. Lahiri, S. Ghosh, A. Agarwal. Mater. Sci. Eng. C, 32 (7), 1727 (2012). DOI: 10.1016/j.msec.2012.05.010
  26. A. Faingold, S.R. Cohen, R. Shahar, S. Weiner, L. Rapoport, H.D. Wagner. J. Biomech., 47, 367 (2014). DOI: 10.1016/j.jbiomech.2013.11.022
  27. X. Hu, W. Zhang, D. Hou. Ceram. Int., 46 (7), 9810-9816 (2020). DOI: 10.1016/j.ceramint.2019.12.254
  28. N. Bohme, K. Hauke, M. Dohrn, M. Neuroth, T. Geisler. J. Mater. Sci., 57 (32), 15239 (2022). DOI: 10.1007/s10853-022-07570-5
  29. C. Durucan, P.W. Brown. J. Mater. Sci., 37 (5), 963 (2002). DOI: 10.1023/A:1014347814241
  30. H. Wang, J.K. Lee, A. Moursi, J.J. Lannutti. J. Biomed. Mater. Res. A, 67 (2), 599 (2003). DOI: 10.1002/jbm.a.10538
  31. S.M. Londono-Restrepo, R. Jeronimo-Cruz, E. Rubio-Rosas, M.E. Rodriguez-Garci a. J. Mater. Sci. Mater. Med., 29 (5), 52 (2018). DOI: 10.1007/s10856-018-6061-5
  32. Y.M. Sung, J.C. Lee, J.W. Yang. J. Cryst. Growth, 262 (1-4), 467 (2004). DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2003.10.001
  33. D. Veljovic, G.D. Vukovic, I. Steins, E. Palcevskis, P. Uskokovic, R. Petrovic, D. Janackovic. Sci. Sinter., 45 (2), 233 (2013). DOI: 10.2298/SOS1302233V
  34. A. Rapacz-Kmita, C. Paluszkiewicz, A. Slosarczyk, Z. Paszkiewicz. J. Mol. Struct., 744, 653 (2005). DOI: 10.1016/j.molstruc.2004.11.070
  35. M.M. Figueiredo, J.A.F. Gamelas, A.G. Martins. Infrared Spectroscopy and Life Biomedical Science (Theophile Theophanides, Croatia, 2012), p. 315-338
  36. C.C. Coelho, L. Grenho, P.S. Gomes, P.A. Quadros, M.H. Fernandes. Sci. Rep., 9, 11050 (2019). DOI: 10.1038/s41598-019-47491-z
  37. E.P. Domashevskaya, A.A. Al-Zubadi, D.L. Goloshchapov, N.A. Rumyantseva, P.V. Seredin. J. Surf. Investig. X-Ray, SynchrotronNeutron Tech., 8, 1128 (2014). DOI: 10.1134/S1027451014060032

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.

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme