Ученые из Саратовского государственного технического университета им. Гагарина Ю.А. разработали комбинацию титановой основы со сверхтвердым танталсодержащим нанокомпозитом — покрытие может применяться при изготовлении различных медицинских изделий. Результаты работы описаны в статье, опубликованной в журнале Ceramics International.
Одним из эффективных способов повышения прочности и износостойкости таких изделий считается индукционная термообработка (нагрев с последующим охлаждением), которая придает материалу определенные структуру и свойства. Саратовские ученые предложили новый подход — индукционно-термическое вакуумное распыление (ИТВР). Распылив в вакууме танталовую мишень при помощи высокочастотного тока, они осадили тонкие слои материала на небольшие титановые конструкции. Взаимодействие этих тугоплавких металлов с остаточными газами привело к созданию оксинитридных покрытий.
Подобрав оптимальный режим высокотемпературной обработки, ученые смогли получить твердые и сверхтвердые защитные покрытия, которые отличаются высокой биосовместимостью и устойчивостью к коррозии. Также исследователи проверили их на прочность и убедились, что покрытие повышает сопротивляемость титановых изделий истиранию на 40–60%.
Формирование сверхтвердых танталсодержащих покрытий на титановых конструкциях позволит существенно повысить качество медицинских изделий. В перспективе исследователи планируют расширить экспериментальные исследования по распылению тугоплавких материалов, в частности циркония, молибдена и углерода.
