Свойства гидроксиапатитных покрытий на металлооксидных носителях

Abstract

Mетодом высокочастотного магнетронного распыления при использовании гидроксиапатитной и трикальцийфосфатной мишеней было сформировано гидроксиапатитное покрытие Ca10(PO4)6(OH)2 на окисленной поверхности ниобия. Исследована структура, субструктура и механические свойства системы Nb-Nb2O5-ГАП методами рентгеновской дифрактометрии, атомно-силовой микроскопии, наноиндентирования, а также дана оценка напряженного состояния в такой системе. Синтезированная пленка гидроксиапатита имела следующие характеристики: коэффициент термического расширения αHA = 1 × 10 – 5 К – 1; модуль упругости ЕHA = 120 ГПа; адгезионная прочность не менее 0,45 кг/мм2; плотность 2900 кг/м3. Величина механических напряжений в металлоксидной подложке при нанесении пленок гидроксиапатита составляла от 11 до 14 МПа.

Методом високочастотного магнетронного розпилення при використанні гідроксиапатитної і трикальційфосфатної мішеней було сформовано гідроксиапатине покриття Ca10(PO4)6(OH)2 на окисленій поверхні ніобію. Досліджена структура, субструктура та механічні властивості системи Nb-Nb2O5-ГАП методами рентгенівської дифрактометрії, атомно-силової мікроскопії, наноіндентування, а також дана оцінка пружного стану в такій системі. Синтезована плівка гідроксиапатиту мала наступні характеристики: коефіцієнт термічного розширення αHA = 1 × 10 – 5 К – 1; модуль пружності ЕHA = 120 ГПа; адгезійна міцність не менш 0,45 кг/мм2; густина 2900 кг/м3. Величина механічних напруг в металооксидній підкладці при нанесенні плівок гідроксиапатиту складала від 11 до 14 МПа.

The hydroxyapatite coating Ca10(PO4)6(OH)2 was formed on the oxidized niobium surface by RF magnetron sputtering method using hydroxyapatite and three calcium phosphate targets. The structure, substructure and mechanical properties of the Nb-Nb2O5-HAP system were investigated by X-ray diffraction, atomic force microscopy, nanoindentation, as well as an assessment of the stress state in such system. Synthesized hydroxyapatite film had the following characteristics: the thermal expansion coefficient αHA = 1 × 10 – 5 К – 1; elasticity modulus ЕHA = 120 GPa; adhesive strength was not less than 0.45 kg/mm2; density 2900 kg/m3. The stress magnitude in the metal-oxide substrate was from 11 to 14 MPa at hydroxyapatite films deposition.