Зависимость модуля упругости микроплазменных покрытий из титана марки ВТ1-00 и циркония марки КТЦ-110 от их пористости

А. Молтасов, М. Дымань, С. Калюжный, И. Моссоковская, С. Войнарович, А. Кислица, Е. Койчев

Abstract: Целью данного исследования является оценка функциональной зависимости между модулем упругости и пористостью биосовместимых покрытий из титанового сплава марки ВТ1-00 и циркониевого сплава марки КТЦ-110, нанесенных микроплазменным напылением.
Проанализированы основные методы определения модуля упругости плазменных покрытий и представлены их преимущества и недостатки. На основе настоящего исследования разработана новая экспериментально-теоретическая методика, позволяющая определять модуль упругости покрытия при изгибе без его отделения от подложки.
Модуль упругости покрытия определяли с помощью статического трехточечного изгиба (на двух опорах) и расчета искомого значения в пропорциональном диапазоне полученной диаграммы изгиба.
Были получены регрессионные зависимости, позволяющие определить модули упругости покрытий в зоне растяжения и сжатия в зависимости от степени их объемной пористости. Функциональную связь между объемной пористостью и модулем упругости устанавливали путем построения кривых линейной регрессии методом наименьших квадратов.
Были получены математические уравнения для определения модуля упругости покрытия в явном виде через геометрические размеры покрытия и подложки, модуль упругости подложки и экспериментально определяемую изгибную жесткость всей системы, отклонение расчетных значений модуля упругости от экспериментальных не превышало 5 %.

Series on Biomechanics, Vol.36 No.2 (2022), 141-152
DOI: 10.7546/SB.36.2022.02.14

Keywords: покрытие; модуль упругости; микроплазменное напыление; пористость; титан; цирконий

Date published: 2022-06-17