Способ получения композиционного материала преимущественно для изготовления искусственной кости для зуба

 

Сущность изобретения: слои пористого органического наполнителя пропитывают шликером на основе металлического порошка матрицы композиционного материала , последовательно укладывают на эти слои армирующие стержни, собирают, сжимают , сушат и спекают пакет, затем пропитывают его шликером, содержащим биологически активный материал, и прессуют при температуре спекания биологически активного материала.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 22 С 1/09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4747106/02 (22) 07.07.89 (46) 07.09.92 Бюл. N 33 (71) Пермский государственный медицин-. ский институт и Уральский филиал Центрального всесоюзного научно-исследовательского институтаматериаловедения (72) В.А.Борисов, Т.В.Шарова, P.À.Ëåòÿãèна, Г.И.Рогожников, А.M.Âîòèíîâ и

Н.Н.Кривоносова (56) Патент ФРГ

М 1209480, кл; В 18/03, 1966.

Авторское свидетельство СССР й. 1544755, кл. С 04 В 38/06, 1986, Изобретение относится к способам изготовления составных материалов содержащих существенную часть волокон или других удлиненных частиц, и может быть использовано в медицине — в стоматологии и хирургии для протезирования и эндопротеэирования.

Известен способ изготовления материалов с разноплотными слоями, включающий пропитку слоев пористого органического наполнителя шликером спекаемого материала, укладку одного слоя на другой, сушку многослойного изделия и обжиг(CM. Патент

ФРГ М 1209480, МКИ В 18/03, 1966 г.).

Применяя этот способ, можно получить материал с разными физико-химическими свойствами по толщине.

Недостатком такого материала является низкая механическая прочность.

Этого недостатка лишен способ изготовления материала, заключающийся в пропитке слоев пористого органического Ы 1759931 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИСКУССТВЕННОЙ КОСТИ ДЛ Я ЗУБА (57) Сущность изобретения: слои пористого органического наполнителя пропитывают шликером на основе металлического порошка матрицы композиционного материала, последовательно укладывают на эти слои армирующие стержни, собирают, сжимают, сушат и спекают пакет, затем пропитывают его шликером, содержащим биологически активный материал, и прессуют при температуре спекания биологически активного материала. наполнителя шликером спекаемого материала, укладке на них армирующих стержней, укладке одного слоя наполнителя на другой, сжимании слоев наполнителя до контакта их поверхностей друг с другом, сушке многослойного изделия и обжиге (cM. Заявку

% 4144231/23 — 33/155737/ от 10,11.86, авторы Борисов В.А. и др.).

Этот материал имеет высокую механическую прочность, однако слишком большая пористость затрудняет стерилизацию этого материала в случае применения его для протезирования.

Целью изобретения является повышение прочности за счет снижения пористости и улучшение вживаемости в биологическую ткань.

Для этого в способе получения композиционного материала преимущественно для изготовления искусственной кости для зуба, включающем пропитку слоев пористого органического наполнителя шликером на

1759931 основе металлического порошка матрицы композиционного материала, последова тельную укладку на эти слои армирующих стержней, сборку, сушку и спекание пакета, после спекания пакет дополнительно пропитывают шликером, содержащим биологически активный материал, а затем проводят прессование при температуре спекания биологически активного материала, Дополнительная пропитка шликером, содержащим биологически активный материал, позволяет заполнить поры композиционного материала биологически активный материалом, что улучшает вживаемость в биологическую ткань за счет постепенного удаления биологически активного материала иэ пор и внедрения в поры биологической ткани, т,е. за счет процесса замещения.

Прессование композиционного пористого материала, заполненного биологически активным материалом, при температуре . спекания. биологически активного материала позволяет использовать стенки пор в качестве пресс-формы, что способствует формированию и спеканию внутри пористого материала гранулы биологически активного материала, Это повышает прочность.

Патентные исследования показали, чта решений, имеющих признаки, сходные с отличительными признаками предлагаемого изобретения, не обнаружено, что дает право судить о существенности отличий этих признаков, а совокупность всех признаков придает изобретению новые свойства — повышение прочности эа счет снижения пористости и улучшение вживаемости в биологическую ткань.

Слои пористого органического наполнителя пропитывают шликерами различных порошковых материалов, затем на первый слой накладывают стержни армирующего материала, после чего на него накладывают второй слой, затем на последний накладывают стержни, далее на него устанавливают третий слой. После этого слоистую заготовку сжимают до контакта их поверхностей друг с другом между армирующими стержнями соседних слоев. Благодаря эластичности слоев они охватывают стержни, не травмируя их.

Затем производят сушку пакета и спекание.

После этого проводят дополнительную пропитку изделия шликером, содержащим биологически активный материал, и прессуют изделие при температуре спекания биологически активного материала.

Пример. Слои из поролона толщиной

5 мм каждый пропитывают шликером порошка титана ВТ 1 — О. Между слоями. праO = 0р.7 са + О7.д Ф = 1400 0,5 +

+1400 0,1 = 700+ 140 = 840 МПа, 40

Прочность материала, упрочненного гидроксилапатитом, по предлагаемому способу равна

45 о = сг,+ стр.к (1 - о> — Ф = 840+

+150 0,4 = 840+ 60 = 900 МПа.

Увеличение прочности и= сг /o =1,07.

Таким образом, технико-экономическое г0 преимущество заявляемого способа по сравнению с прототипом(см. авторское свидетельство СССР N 1544755 С 22 С 1/09 от

10.11.86, авторы Борисов В,А. и др) заключается в повышении прочности и вживаемости в биологическую ткань.

Формула изобретения

Способ получения композиционного материала преимущественно при изготовкладывают стержни из титановой проволоки БТЗ вЂ” 1 диаметром 0,1 мм с зазором между стержнями 0,3 мм. После этого слои наполнителя, улаженные в пакет, сжимают

5 до контакта их поверхностей друг с другом между армирующими стержнями. Затем производят сушку пакета при 80-100 С в течение 1 ч. После сушки производят спекание слоистого пакета в вакууме при 1173 К

10 с выдержкой 30 мин. B этом случае поролон выгорает и образуется пористый титановый материал, армированный титановыми стерн<нями. После этого пакет охлаждают да

20 С и производят дополнительную пропит15 ку шликером порошка гидроксилапатита.

Затем сушат заготовку и производят спекание пакета при 700 С при давлении 10 МПа в течение 30 мин, при этом стенки пор титановой губки используются в качестве пресс20 форм, что позволяет формировать и спекать. внутри пористого материала гранулы гидроксилапатита.

В результате изготовления пористого материала по предлагаемому способу проч25 ность повышается примерно на 12%.

ap.x =150 МПа (прочность на растяжение керамики из гидроксилапатита);

cJp.7 =1400 МПа (прочность на растяжение титана ВТ 1 — О);

30 со =0,5 (пористость, объемная доля пор); о7.„=1400 МПа (прочность на растяжение титановой проволоки БТЗ-1);

<1> =0,1 (объемная доля титановой проволоки), 35 Прочность материала-прототипа согласно правилу смеси следующая, 1759931

Составитель

Редактор M. Стрельникова Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор М. Шароши

Заказ 3158 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-36, Рауаская наО., 4/S

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 лении искусственной кости для зуба, включающий пропитку слоев пористого органического наполнителя шликером на основе металлического порошка матрицы композиционногоо материала, последовательную укладку на эти слои армирующих стержней, сборку, сжатие до контакта между стержнями, сушку и спекание пакета, о т л и ч а ю, шийся тем, что, с целью повышения прочности и вживаемости в биологическую ткань, после спекания пакет дополнительно пропитывают шликером, содержащим

5 биологически активный материал, э затем проводят прессование при температуре спекания биологически активного материала.