езів, викликані недостатньою біосумісністю покриттів і міцністю фіксації ендопротезів при імплантації. p align="justify"> КОМПОЗИТИ
Композиційні матеріали або композити являють собою багатофазні системи, які складаються з двох або більше компонентів (фаз), що зберігають індивідуальність (структуру і властивості) своєї речовини у складі композиту. На рис. 2.5 схематично показана структура композиційного матеріалу. Компонент, безперервний в обсязі композиту, називають матрицею або сполучною. <В
Рис. 2. Схема композиційного матеріалу: 1 - матриця, 2 - армуючі компоненти, 3 - перехідний шар на межі розділу компонентів
Інші, найчастіше, зміцнюючі або армуючі компоненти розподілені в матриці в певному порядку. Перехідні поверхневі шари розташовані на межах розділу матриці та інших компонентів. Властивості речовини перехідного шару (третьої фази) відрізняються від властивостей основних фаз. Перехідний шар визначає міцність зчеплення (адгезію) матриці та інших компонентів і великою мірою - службові властивості композиту і їх сталість у часі. При механічному навантаженні композиту напруга досягає max значень на межах розділу компонентів. p align="justify"> Вуглецеві композити, застосовувані в ендопротеза, містять вуглецеві волокна як армуючі елементи вуглецевих матриць.
Найчастіше заготівлю ендопротеза формують з високомодульних вуглецевих волокон або ниток, використовуючи методи ткацтва, пошарової укладання скріплених прошивкою вуглецевих тканин, стрічок або пучків вуглецевих волокон.
Таблиця 4. Міцність біологічних тканин і матеріалів для виготовлення ендопротезів суглобів [21]
МатеріалПредел плинності, МПаПредел міцності, МПаОтносітельное подовження при розриві,% Модуль пружності, ГПаКераміка Алюмінієва Цирконієва - отримана методом ГІП - спеченная 550 1200 900 380 200 200Металліческіе сплави Протасул-10, кований Нержавіюча сталь - холодна обробка - відпалений Сплав Ti (6%) - Al (4%) - V 1000 750 170 890 1200 1000 400 1000 10 9 45 12 200 200 200 105Углерод і композити Вуглець, обкладена з газової фази Вуглецеві волокна - низькомодульної - високомодульні Композит вуглець-вуглець - волокна паралельні - взаємно перпендикулярні Композит полісульфон-вуглець, волокна паралельні 350-700 1720 2760 1200 500 2130 2-5 0,75 1,4 1,4 14-21 380 240 140 60 134Біологіческіе тканини Гідроксиапатит Кость Колаген 100 80-150 50 0,001 1,5 114-130 18-20 1,2 Полімери ПММА кістковий цемент СВМПЕ Силіконова гума 23 75 40 7-10 3,5 500 600 2,8 0,5 0,0003
Матричну композицію вводять в заготовку шляхом просочення або осаджують на волокнах у вигляді покриттів. p align="justify"> Полімерні композити складаються з вуглецевих армуючих довгих або коротких волокон, укладених в полімерну матрицю. Короткі волокна додають матриці меншу міцність, ніж довгі, але забезпечують можливість переробки ко...
