ПОРІВНЯЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ СТРУКТУРИ  ТА ВЛАСТИВОСТЕЙ КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ НА ОСНОВІ ГІДРОКСИАПАТИТНОЇ СКЛОКЕРАМІКИ ТА ВУГЛЕЦЕВИХ ВОЛОКОН РІЗНОГО ТИПУ

Анотація

Проведено порівняльне дослідження структури та властивостей композиційних матеріалів біогенний гідроксиапатит / скло / вуглецеві волокна в залежності від типу вуглецевих волокон (активовані наноструктурні чи гідратцелюлозні) із застосуванням методів сканувальної електронної мікроскопії, рентгенофазового аналізу, інфрачервоної спектроскопії, методу Брунауера–Еммета–Теллера, гелієвої пікнометрії та дослідів in vitro. Підтверджено можливість отримання композиційного матеріалу біогенний гідроксиапатит / скло / вуглецеві волокна методом спікання при температурі 800 °С з одночасним формуванням вуглецевих наноструктур при термодеструкції та карбонізації гідратцелюлозних волокон, який забезпечує збереження фази гідроксиапатиту в новоутвореному композиті та присутність вуглецевих наноструктур. Мікроструктура композитів, отриманих з використанням активованих вуглецевих наноструктурних волокон, характеризується присутністю цих волокон, на відміну від композиту з гідратцелюлозних волокон, яка є більш однорідною. Також, на відміну від гідратцелюлозних волокон, активовані вуглецеві наноструктурні волокна у складі композита суттєво збільшують (більш ніж втричі) площу питомої поверхні матеріалу та помітно зменшують розмір частинок. Встановлено, що, незалежно від типу вуглецевих волокон, композити біогенний гідроксиапатит / скло / вуглецеві волокна є наноструктурними та мікропористими матеріалами (пори <2 нм). Показано, що швидкість резорбції у фізіологічному розчині протягом перших 2 діб композитів біогенний гідроксиапатит / скло / вуглецеві волокна (активовані наноструктурні чи гідратцелюлозні) суттєво вища, ніж у вихідного композита біогенний гідроксиапатит / скло, внаслідок зміни пористої структури.