Презентация - Версия 1.5

1.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР НА БАЗЕ ИНСТИТУТА №11
КАФЕДРА МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА БАКАЛАВРА
Современные методы
поверхностной инженерии
титановых сплавов
для изделий медицинского назначения
Выполнил: студент Долгалёв И.Д.
Группа: Т11О-403Б-22
Руководитель: Сарычев С.М.
Москва 2026

2.

Цель и задачи работы
Цель работы
Провести литературный обзор и сравнительный анализ современных методов
поверхностной инженерии титановых сплавов для изделий медицинского назначения.
Задача работы
5
Оценить влияние модификации на структуру и свойства
поверхности
1
Рассмотреть свойства титана и титановых сплавов
2
Проанализировать требования к материалам для
медицинских изделий
6
Выполнить сравнительный анализ эффективности методов
Выявить ограничения титановых сплавов в биологической
среде
7
Определить перспективные направления развития
поверхностной инженерии
3
4
Систематизировать современные методы поверхностной
инженерии
Логика работы: материал → поверхность → методы → эффективность
ВКРБ — Долгалёв И.Д. — МАИ, 2026
2

3.

Титановые сплавы в медицине: свойства и применение
Ключевая мысль: титановые сплавы — надежная конструкционная основа,
но функциональность имплантата во многом определяется состоянием поверхности.
ВКРБ — Долгалёв И.Д. — МАИ, 2026
3

4.

Ограничения титановых сплавов в биологической среде
Эти ограничения обосновывают необходимость поверхностной инженерии.
ВКРБ — Долгалёв И.Д. — МАИ, 2026
4

5.

Роль состояния поверхности имплантата
Поверхность определяет первичный контакт имплантата с белками, клетками и
микроорганизмами.
ВКРБ — Долгалёв И.Д. — МАИ, 2026
5

6.

Классификация методов поверхностной инженерии
ВКРБ — Долгалёв И.Д. — МАИ, 2026
6

7.

Примеры модификации поверхности титановых сплавов
Гидроксиапатитное покрытие
SEM после fine shot peening
Изменение смачиваемости
ВКРБ — Долгалёв И.Д. — МАИ, 2026
TiO₂-нанотрубки
7

8.

Сравнительная эффективность методов поверхностной инженерии
Упрощенная сравнительная характеристика методов на основе таблицы 6 диплома
Группа методов
Основное воздействие
Преимущество
Ограничение
Механические
Рельеф и шероховатость
Простота, подготовка
поверхности
Нет выраженного
антибактериального эффекта
Химические /
электрохимические
Оксидный слой, пористость, TiO₂- Биоактивность и коррозионная
-нанотрубки
стойкость
Функциональные
покрытия
Новый слой: ГА, Ca-P, Ag/Zn/Cu
Требуется точный контроль режима
Биоактивность и
антибактериальная функция
Адгезия, риск
отслаивания/цитотоксичности
Лазерная и
Рельеф, химическое состояние,
плазменная обработка смачиваемость
Локальная обработка, высокая
управляемость
Оборудование и контроль
параметров
Комбинированные
подходы
Наибольший комплексный
эффект
Высокая технологическая сложность
Совмещение рельефа, оксида и
покрытий
Комбинированные подходы являются наиболее перспективными, так как
обеспечивают комплексное улучшение биоактивности, коррозионной стойкости,
износостойкости и антибактериальных свойств поверхности.
ВКРБ — Долгалёв И.Д. — МАИ, 2026
8

9.

Выводы и перспективные направления
Основные выводы
1. Титановые сплавы являются
эффективной основой для медицинских
изделий.
2. Ключевую роль играет состояние
поверхности имплантата.
3. Поверхностная инженерия повышает
биоактивность, стойкость и
антибактериальные свойства.
4. Наиболее перспективны
комбинированные и
многофункциональные покрытия.
ВКРБ — Долгалёв И.Д. — МАИ, 2026
9