Исследование свойств биокомпозитных плазменных покрытий «титан-магнийзамещенные кальцийфосфаты»

Проведены комплексные исследования физико-химических свойств покрытий, полученных электроплазменным напылением порошков магнийзамещенных гидроксиапатита и трикальцийфосфата на титановую основу, дана их сравнительная характеристика. Инфракрасная спектроскопия и рентгенофазовый анализ замещенных порошков подтвердили их структуру. По данным просвечивающей электронной микроскопии частицы порошка магнийзамещенного гидроксиапатита имеют вытянутую прямоугольную форму, плоские края, размер отдельных частиц от 500 нм до 2-3 мкм. Порошок магнийзамещенного трикальцийфосфата представлен частицами размером от 300 нм до 7 мкм, частицы нанометрового диапазона представляют собой цилиндры, тогда как форма более крупных частиц приближена к прямоугольной. Сканирующая электронная микроскопия плазмонапыленных покрытий показывает, что покрытие на основе магнийзамещенного трикальцийфосфата в отличие от магнийзамещенного гидроксиапатита сформировано более мелкими частицами, имеющими четкие границы, вследствие чего формируется более равномерный микрорельеф, но в свою очередь покрытие на основе магнийзамещенного гидроксиапатита содержит большее количество микро- и нанообразований. Прочность сцепления покрытия с основой у покрытий на основе магнийзамещенного гидроксиапатита несколько выше, чем у магнийзамещенного трикальцийфосфата. Максимальное усилие, при котором произошел отрыв образцов с плазмонапыленным покрытием на основе магнийзамещенного гидроксиапатита, составило 5,4 кН, а магнийзамещенным трикальцийфосфом – 5 кН. Расчетные показатели адгезии для покрытий 14,9 и 13 МПа соответственно. Для исследуемых покрытий характерны выраженные гидрофильные свойства. Поверхностная энергия для обоих типов покрытия определяется преимущественно полярной составляющей, а не дисперсионной, что свидетельствует о присутствии на поверхности полярных групп.