Новости

Новый метод производства усовершенствовал медицинский сплав c памятью формы

21 января 2021 Рубрика: Новости организаций Ключевые слова: МИСиС, медицинские изделия, сплав с памятью формы, СПФ

Улучшить технологию получения медицинских сплавов с памятью формы смогли ученые НИТУ «МИСиС» в сотрудничестве с российскими и иностранными коллегами. Новая методика позволит повысить надежность существующих хирургических устройств и разработать ряд новых. Результаты исследования опубликованы в журнале JOM.

Сплавы с памятью формы (СПФ) — материалы, способные восстанавливать свою форму после серьезных деформаций. Наиболее широко используются интерметаллические СПФ на основе Ti-Ni (титан-никель), применяемые в имплантатах и «умных» медицинских устройствах с высокими требованиями к надежности — таких как самоизвлекаемые хирургические скобки или сосудистые стенты для кардиохирургии.

Максимальные показатели обратимой деформации у сплава Ti-Ni можно получить за счет формирования ультрамелкозернистой структуры путем термомеханической обработки при температуре не выше 600°C. Однако современные технологии производства никелида титана, как сообщили ученые, предполагают плавку и обработку при температурах от 800 до 900°С, что не позволяет получать массивные заготовки СПФ с ультрамелкозернистой структурой.

Специалисты НИТУ «МИСиС» впервые нашли параметры термомеханической обработки никелида титана, которые позволят получать массивные изделия из СПФ не только с необходимой наноструктурой, но и повышенными функциональными свойствами.

«Мы показали, что температура деформации в 300°С является граничной для перехода от низкотемпературного типа диаграмм деформации к высокотемпературному, — рассказал научный сотрудник лаборатории «Ультрамелкозернистые металлические материалы» НИТУ «МИСиС» Виктор Комаров. — Наиболее высокие характеристики формовосстановления с динамически полигонизованной структурой реализуются после деформации при 300–600°С. Этот интервал обработки наиболее перспективен для формирования ультрамелкозернистой структуры и повышения функциональных свойств сплава Ti-Ni».

Использование наноструктурированного по новой технологии никелида титана, как объяснили ученые, позволит существенно снизить металлоемкость и повысить надежность устройств на основе эффекта памяти формы.

В ходе исследования ученые НИТУ «МИСиС» впервые получили диаграммы деформации и изучили формирование структуры СПФ при температурах ниже 600°C, наиболее перспективных для образования наноструктур. По словам ученых, анализ полученных данных позволил также определить температурные диапазоны динамических процессов возврата, полигонизации и рекристаллизации СПФ.

В исследовании приняли участие сотрудники Института металлургии и материаловедения им. Байкова РАН и Технического университета «Фрайбергская горная академия» (TUBAF, Германия). Научный коллектив продолжит разработку рекомендаций по термомеханической обработке СПФ Ti-Ni в промышленных условиях.

Разработчики прогнозируют, что сплав Ti-Ni с ультрамелкозернистой структурой и улучшенными функциональными свойствами позволит создать новое поколение медицинских устройств на основе эффекта памяти формы.

Информация и фото предоставлены пресс-службой НИТУ «МИСиС»

Источник:

  • Научная Россия, Пресс-служба НИТУ «МИСиС»

Ссылка:

Карточка организации:

Добавить комментарий

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20
  • 21
  • 22
  • 23
  • 24
  • 25
  • 26
  • 27
  • 28
  • 29
  • 30
  • 31
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4