Возможности формирования композиционных структур, выполненных на основе углерод-углеродного материала и сплава титана

Авторы

  • В.Н. Анциферов Пермский национальный исследовательский политехнический университет
  • Н.Б. Асташина Пермский государственный медицинский университет им. академика Е.А. Вагнера
  • А.А. Сметкин Пермский национальный исследовательский политехнический университет
  • М.Н. Каченюк Пермский национальный исследовательский политехнический университет
  • Н.Н. Струков Пермский национальный исследовательский политехнический университет

DOI:

Ключевые слова:

углеродные композиционные материалы, сплавы титана, атмосферное плазменное напыление, TIG-наплавка

Аннотация

Представлены результаты исследований, направленных на формирование и изучение основных свойств композиционных структур, выполненных на основе углерод-углеродного материала и сплава титана. На современном этапе развития фундаментальных и прикладных исследований существуют возможности создания принципиально новых композиций с заданными свойствами, выполненных на основе разнородных материалов. Проведенные исследования показали, что применение технологий наплавки и напыления обеспечивает формирование полноценного титанового покрытия углеродного материала с адгезионной прочностью 3,5-5,0 МПа и возможностью регулирования структуры покрытия. Выявлена прямая зависимость прочности соединения УКМ - титановый штифт от температуры спекания. При 1 100 ºС прочность минимальна, при повышении температуры происходит рост прочности. Максимальная прочность соединения конструкции «титан - композиционный материал» соединения составила 9,2 МПа. Установлено влияние циклических нагрузок на прочность соединения УКМ - титановый штифт. При количестве циклов до1 000 заметного снижения прочности не происходит. При увеличении количества циклов до 10 000 прочность снижается до 7,3 МПа.

Поддерживающие организации
Исследования выполнены при финансовой поддержке Министерства образования Пермского края и проекта РФФИ № 11-08-96030-р_урал_а.

Биографии авторов

  • В.Н. Анциферов, Пермский национальный исследовательский политехнический университет
    академик РАН, доктор технических наук, руководитель научного центра порошкового материаловедения, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ), 614013, г. Пермь, ул. Профессора Поздеева, 6; e-mail: director@pm.pstu.ac.ru
  • Н.Б. Асташина, Пермский государственный медицинский университет им. академика Е.А. Вагнера
    доктор медицинских наук, доцент кафедры ортопедической стоматологии, Пермский государственный медицинский университет им. академика Е.А. Вагнера (ПГМУ), 614000, г. Пермь, ул. Петропавловская, 26; e-mail: astashina.nb@gmail.com
  • А.А. Сметкин, Пермский национальный исследовательский политехнический университет
    кандидат технических наук, доцент кафедры «Материалы, технологии и конструирование машин», ПНИПУ; e-mail: solid@pm.pstu.ac.ru
  • М.Н. Каченюк, Пермский национальный исследовательский политехнический университет
    кандидат технических наук, доцент кафедры «Материалы, технологии и конструирование машин», ПНИПУ; e-mail: maxx@pm.pstu.ac.ru
  • Н.Н. Струков, Пермский национальный исследовательский политехнический университет
    кандидат технических наук, доцент кафедры «Материалы, технологии и конструирование машин», ПНИПУ; e-mail: 059nikolai@rambler.ru

Библиографические ссылки

  1. Асташина Н.Б. Перспективы комплексного подхода при лечении пациентов с дефектами челюстных костей // Уральский медицинский журнал. - 2009. - № 5. - С. 5-8.
  2. Анциферов В.Н. Оценка основных характеристик новой комбинированной имплантационной системы для эндопротезирования височно-нижнечелюстного сустава / В.Н. Анциферов, Н.Б. Асташина, Г.И. Рогожников, М.Н. Каченюк, С.И. Рапекта // Фундаментальные исследования. - 2013. - № 2, ч. 1. - C. 20-23.
  3. Кудинов В.В. Нанесение покрытий плазмой / В.В. Кудинов, П.Ю. Пекшев, В.Е. Белащенко, О.П. Солоненко, В.А. Сафиуллин. - М.: Наука, 1990. - 408 с.
  4. Strukov N.N., Smetkin A.A., Astashina N.B. Studies of interface interaction in Uglekon-titanium composite // Herald of Perm National Research Polytechnic University. Mechanical Engineering: Material Science. - 2014. - Vol. 16. - № 1. - P. 49-54.
  5. Karasyov M.V. Plasma-spraying bioactive coating of implants / Karasyov M.V., Klubnikin V.S. [et al.] // Gas-thermal spray coating. Book of Technical Guidelines / E. O. Paton EWI. - Kiev, 1990. - 176 p.
  6. Lyasnikov V.N., Kurdyumov A.A. Properties of plasma titanium coatings // Electronic Engineering Reviews. Iss.1. М.: Electronics CRI, 1983. - 34 p.
  7. Kalita V.I., Paramonov V.A. Structure and mechanics of 3-D titanium coatings with capillary pores // Metalworking physics and chemistry. - 2002. - № 6. - P. 37-41.
  8. Boulos M.I., Fauchais P., Pfender E. Thermal plasma: fundamental and applications. - Vol. 1. - Plenum Press, New York, 1994. - 452 p.

Загрузки

Опубликован

2015-06-09

Выпуск

Раздел

Исследования: теория и эксперимент

Как цитировать

Анциферов, В., Асташина, Н., Сметкин, А., Каченюк, М., & Струков, Н. (2015). Возможности формирования композиционных структур, выполненных на основе углерод-углеродного материала и сплава титана. Вестник Пермского федерального исследовательского центра, 1, 12-19. https://journal.permsc.ru/index.php/pscj/article/view/PSCJ2015n1p1