name: Синтез и физико-химическое исследование нанопорошков и биокерамики с различной пористой структурой в системах ZrO2-Y2O3, ZrO2-Y2O3-CeO2, ZrO2-Y2O3-Al2O3
keyword_list: Диоксид циркония, совместное осаждение, золь-гель синтез, гидротермальный синтез, нанопорошки, аэрогели, ксерогели, плотная керамика, пористая керамика, степень тетрагональности, порообразующие добавки
abstract: Цель диссертационной работы заключалась в разработке физико-химических основ жидкофазного синтеза нанодисперсных ксерогелей и порошков на основе тетрагональной модификации диоксида циркония для получения плотной и пористой биосовместимой керамики для стоматологии и эндопротезирования. В работе синтезированы нанодисперсные аэрогели, ксерогели и нанопорошки в системах ZrO2–Y2O3, ZrO2–Y2O3–CeO2, ZrO2–Y2O3–Al2O3, разработаны методики синтеза нанопорошков методом химического соосаждения гидроксидов с последующей низкотемпературной обработкой осадка, позволяет направленно получать ксерогели и нанопорошки на основе диоксида циркония заданного фазового состава и регулируемой структуры, с низкой степенью агломерации. Показано, что керамика, полученная из синтезированных порошков, обладает монофазной тетрагональной структурой и высокими значениями степени тетрагональности (с/а = 1.4384), что способствует протеканию процесса трансформационного упрочнения в условиях агрессивного воздействия внешней среды и увеличению ее прочности и долговечности. Подобран оптимальный состав комплексной порообразующей добавки, состоящей из гидроксиапатита Ca10(PO4)6(OH)2 и карбоната аммония (NH4)2CO3, получена высокопористая механически прочная керамика на основе t-ZrO2 с модулем упругости 94 ГПа, имеющая открытую пористость 48%, величину которой можно регулировать за счет изменения количества карбоната аммония. Установлена биоинертность полученной керамики на основе t-ZrО2 в SBF-растворе (synthetic body fluid), имитирующем по составу плазму крови человека, и физиологическом растворе. Показано, что влажная среда в условиях низкотемпературного «старения», агрессивные жидкости с низкими значениями рН и биологические растворы не влияют на стабильность кристаллической структуры t-ZrO2 и вызывают дегенеративных изменений керамики. Установлена биосовместимость керамики с клетками живых организмов, что позволяет рекомендовать ее для использования ее в качестве материала для имплантатов и эндопротезов, выявлено отсутствие токсического влияния имплантатов на основе диоксида циркония на организм лабораторных животных в экспериментах in vivo. Установлено отсутствие изменений фазового состава керамики по истечении 550 суток с момента имплантации керамики лабораторным крысам.
chairman_dissertation_council.surname: Шевченко В. Я.
chairman_dissertation_council.position: председатель
chairman_dissertation_council.degree: Доктор химических наук
organization_supervisor.surname: Кручинина И. Ю.
organization_supervisor.position: Директор
organization_supervisor.degree: Доктор технических наук
rubrics.code: 31.15.33
rubrics.name: Электрохимия
rubrics.code: 31.15.19
rubrics.name: Химия твердого тела
oecds.code: 01.04.EI
oecds.name: CHEMISTRY, PHYSICAL
speciality_codes.name: Физическая химия
speciality_codes.code: 02.00.04
supervisors.fio: Шилова О.А.
supervisors.scientific_degree: Доктор химических наук
supervisors.speciality_code: Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Симоненко Е.П.
opponents.scientific_degree: Доктор химических наук
opponents.speciality_code: Неорганическая химия
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Семёнов К.Н.
opponents.scientific_degree: Доктор химических наук
opponents.speciality_code: Физическая химия
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ИХС РАН
protection_organization.name: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук
protection_organization.ogrn: 1037800041399
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ИХС РАН
author_organization.name: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук
author_organization.ogrn: 1037800041399
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения