АННОТАЦИЯ 2
ABSTRACT 3
ВВЕДЕНИЕ 6
ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 8
1.1 Использование керамики на основе диоксида циркония в ортопедии 8
1.2 Преимущества и недостатки безметалловой керамики диоксида циркония 9
1.3 Применение металлокерамического покрытия на основе наноструктурного Zr, ZrO2 и ZrN 10
1.4 Возможные технологии получения керамики на основе диоксида циркония 11
1.4.1. Технология Prettau® Zirkon 12
1.4.2 Ионно-плазменное напыление покрытий на основе нитридов титана, циркония и других материалов 14
1.5 Другие материалы для протезирования 15
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ 18
2.1 Технология ионно-плазменного напыления защитного покрытия 18
2.2 Предложенный метод нанесения покрытия 19
2.3 Подготовка поверхности зубного протеза 20
2.4 Подготовка вакуумной камеры 20
2.5 Выявленные проблемы серийной ионно-плазменной установки ННВ 6.6-И1 для нанесения наноградиентного покрытия 21
ГЛАВА 3. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА 22
3.1 Конструктивно-технологическая характеристика объекта 22
3.2. Идентификация профессиональных рисков 23
3.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 23
3.4. Обеспечение пожарной безопасности технического объекта 24
3.5. Обеспечение экологической безопасности технического объекта 26
3.6. Заключение по разделу «Безопасность и экологичность технического объекта» выпускной квалификационной работы бакалавра 27
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБСУЖДЕНИЕ 28
4.1 Проведение исследования 28
4.2 Модернизация серийной ионно-плазменной установки ННВ 6.6-И1 30
4.2.1 Количество катодов 31
4.2.2 Система многоканального напуска газа 32
4.2.3 Использование магнетрона 33
4.2.4 Применение системы гашения микродуг 33
4.2.5 Использование системы масс-зарядной сепарации плазменного потока 36
4.2.6 Применение системы косвенного нагрева 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 39
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 40
Моим руководителем была поставлена цель: провести литературнопатентный поиск по использованию диоксида циркония в стоматологии, травмотологии, хирургии и ортопедии; сравнить и предложить методы усовершенствования технологии получения наноградиентных биосовместимых покрытий, которые в свою очередь приведут к улучшению свойств данного покрытия.
Данная выпускная квалификационная работа актуальна тем, что на планете есть огромное множество металлов и их сплавов, которые используются для изготовления все различных имплантов, протезов и другого рода искусственных заменителей биологических тканей человека [1]. Однако, не редко металлические импланты с течением определённого времени вызывают у пациента аллергические реакции, или ухудшение общего состояния организма [2].
Решением данной проблемы является создание биосовместимых (бионейтральных) металлических покрытий и их сплавов. Под термином «биосовместимые покрытия» понимают химические инертные материалы или покрытия, наносимые на основной материал (протез), безопасные для биологических тканей человека и организма в целом [3].
Из этого вытекает потребность в создании биологически нейтрального протеза, вживляемого в организм человека. На данном этапе развития современной практической медицины этим материалом является сплав циркония.
В настоящее время существует два типа керамико-циркониевых протезов:
1) Цельнокерамический - протез полностью состоит из керамики (рис. 1а).
2) Металлокерамический - основа протеза состоит из нержавеющей стали покрытой керамикой (рис. 1б).
а - цельнокерамический протез зуба; б - металлокерамический протез зуба
Рисунок 1 - типы зубных протезов
Одним из наиболее подходящих способов получения качественной керамики на основе диоксида циркония является защитное ионно-плазменное напыление на наноградиентный протез биосовместимых керамических покрытий [4].
В ходе выполнения бакалаврской работы был проведён литературный поиск по реализации металлокерамических протезов с использованием диоксида циркония. Были подчёркнуты особенности данного покрытия. Была представлена технология нанесения многослойного покрытия, состоящего из чередующихся слоёв ZrO2+ZrN+Zr. Данное металлокерамическое покрытие соответствует заявленным свойствам (прочности и пластичности). С помощью регулировки концентрации циркониевых слоев появилась возможность в создании эстетического зубного протеза, который по цвету соответствует натуральному зубу. Были выявлены недостатки в серийной ионно-плазменной установки и предложены способы модернизации. Данные модернизации способны существенно улучшить качество наносимого покрытия, расширить область применения установки, увеличить количество создаваемых покрытий.
