Аннотация:Целью настоящей работы является разработка методов синтеза микрокристаллических порошков фосфатов кальция, предназначенных для изготовления остеокондуктивной (макропористой) керамики методом 3D-печати.
В рамках поставленной цели предполагалось решить следующие задачи:
1) Обосновать, в том числе, экспериментально, выбор неводных растворителей и кальций- и фосфорсодержащих прекурсоров для синтеза микрокристаллического трикальциевого фосфата (ТКФ);
2) изучить влияние основных параметров синтеза микрокристаллического ТКФ в среде этиленгликоля (температуры, времени, скорости прибавления реагентов, примеси воды) на микроморфологию и состав порошков;
3) исследовать процессы фазообразования при осаждении фосфатов в среде этиленгликоля;
4) оценить активность порошка в процессе спекания и сравнить свойства полученной керамики с керамикой из ТКФ, полученного твердофазным спеканием.
Для анализа полученных в работе материалов были применены следующие методы исследования: рентгенофазовый анализ (РФА), распределение частиц по размерам методом динамического рассеяния света, растровая электронная микроскопия (РЭМ), просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ), титрование по Фишеру, синхронный термогравиметрический, дифференциальный термический анализ и масс-спектрометрия, дифференциальная сканирующая калориметрия (DSC), дилатометрия, ИК-спектроскопия.
Научная новизна работы состоит в следующих положениях:
1) Предложен достаточно универсальный метод синтеза фосфатов кальция в среде этиленгликоля в диапазоне температур 100-150ºС, позволяющий получать кристаллические порошки с достаточно узким распределением частиц по размерам.
2) В рамках работы впервые получен кристаллический β-Са3(РО4)2 без примеси посторонних фаз осаждением из гомогенных растоворов этиленгликолята кальция и гидрофосфата аммония в среде этиленгликоля.
Практическая ценность результатов работы заключается в том, что полученные в ходе исследования микрокристаллические порошки фосфата кальция β-ТКФ могут быть использованы для создания остеокондуктивной макропористой биокерамики с помощью 3D-печати для последующей замены поврежденной костной ткани.