СТРУКТУРНІ ТА МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ СКЛОКЕРАМІЧНИХ БІОАКТИВНИХ КОМПОЗИТІВ

Анотація

Методом одностадійного спікання при температурі ≤800 °С отримано склокерамічні біоактивні композиційні матеріали на основі біогенного гідроксиапатиту або суміші синтетичних фосфатів кальцію з додаванням 31,5% (мас.) натрійборосилікатного скла. Порівняльний аналіз структури та фізико-механічних властивостей композитів показав, що при спіканні композитів на основі біогенного гідроксиапатиту зберігається кристалічна фаза гідроксиапатиту (Са₅(РО₄)₃(ОН)). При спіканні композитів на основі суміші синтетичних фосфатів відбуваються фазові перетворення та взаємодія фосфатів зі склофазою, внаслідок чого утворюється склокераміка, що містить: силікати кальцію (воластоніт, CaSiO₃) та натрію (Na₆Si₂O₇), натрій-кальцієві силікати (комбат, Na₂Ca₂(SiO₃)₃ та меліліт, Na₂Ca₆(Si₂O₇)(SiO₄)₂), борат натрію (Na₃ВO₃) та гідроксиапатит (Са₅(РО₄)₃(ОН)). Аналіз порової структури склокерамічних композитів показав значну відмінність в розподілі пор за розмірами в матеріалі залежно від його складу. Визначено різницю між структурами поверхні та зламу композитів обох типів Встановлено, що механічні властивості композитів на основі біогенного гідроксиапатиту вищі порівняно із композитами на основі суміші синтетичних фосфатів кальцію при близьких значеннях загальної пористості (32,5–34,5%). Це може бути пов’язано з фазовими перетвореннями, взаємодією фосфатів зі склом під час спікання композитів та формуванням складної силікатної структури. Встановлено, що міцність отриманих композитів є близькою до міцності нативної кістки.