Томские ученые нашли способ получать прочную керамику для имплантов
Ученые Томского политехнического университета и Томского научного центра СО РАН предложили новый метод получения порошка форстерита — материала, который подходит для огнеупорных изделий, электроники и биомедицинских имплантатов, сообщает ТПУ. Об этом сообщает издание Pro Город Пермь.
Форстерит — соединение магния, кремния и кислорода. Он прочен и выдерживает высокие температуры, но для качественной керамики нужны порошки высокой чистоты с частицами одинакового размера. Природное сырье для этого не подходит: частицы слипаются и имеют неоднородный состав.
Исследователи смешали кремнийсодержащее вещество, нитрат магния и специальный полимер в кислой среде. Получились сферические заготовки размером от 1 до 5 микрометров, которые при нагреве выше 900 градусов превращаются в чистый порошок. Неподходящие условия синтеза заставляли частицы слипаться в капли до 50 микрометров, а промывка спиртом вымывала магний — эти проблемы удалось снизить.
Ассистент Научно-образовательного центра имени Н. М. Кижнера ТПУ Александр Меженин отметил, что продукт точнее называть полусферическим: микросферы составляют примерно половину частиц, остальное — субмикроскопические частицы оксида магния. Даже в таком виде порошок показал хорошую формуемость.
Ученые спрессовали образцы и обожгли их при температуре от 1300 до 1600 градусов. Керамика получила относительную плотность 91 процент, открытую пористость 1,3 процента и прочность на изгиб 202 мегапаскаля — характеристики сопоставимы с материалами из нанопорошков. Результаты опубликованы в журнале Ceramics International. Дальше исследователи проверят порошки в суспензиях для 3D-печати, литье и экструзии.
