Електрохімічне полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціонального остеосинтезу
Розроблено новий метод електрохімічного полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціонального остеосинтезу. Полірування імплантатів проводилося в розчинах на основі потрійної системи H₂SO₄–H₃PO₄–H₂O при постадійному зменшенні густини струму та збільшенні концентрації ортофосфорн...
Gespeichert in:
Datum: | 2016 |
---|---|
Hauptverfasser: | , , , |
Format: | Artikel |
Sprache: | Ukrainian |
Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2016
|
Schriftenreihe: | Наука та інновації |
Schlagworte: | |
Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/116630 |
Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Zitieren: | Електрохімічне полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціонального остеосинтезу / А.О. Омельчук, І.М. Юденкова, М.Ф. Захарченко, А.В. Близнюк // Наука та інновації. — 2016. — Т. 12, № 1. — С. 41—60. — Бібліогр.: 28 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-116630 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-1166302017-05-12T03:02:46Z Електрохімічне полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціонального остеосинтезу Омельчук, А.О. Юденкова, І.М. Захарченко, М.Ф. Близнюк, А.В. Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України Розроблено новий метод електрохімічного полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціонального остеосинтезу. Полірування імплантатів проводилося в розчинах на основі потрійної системи H₂SO₄–H₃PO₄–H₂O при постадійному зменшенні густини струму та збільшенні концентрації ортофосфорної кислоти. Визначено оптимальний режим полірування (густина струму, склад розчину, температура, тривалість обробки). Розроблений метод дозволяє поліпшити якість та механічні властивості поверхні. Разработан новый метод электрохимического полирования имплантатов из нержавеющих сталей для стабильно функционального остеосинтеза. Полирование имплантатов проводилось в растворах на основе тройной системы H₂SO₄–H₃PO₄–H₂O при постадийном уменьшении плотности тока и увеличении концентрации ортофосфорной кислоты. Определен оптимальный режим полировки (плотность тока, состав раствора, температура, продолжительность обработки). Разработанный метод разрешает улучшить качество и механические свойства поверхности. A new method for the electropolishing stainless steel for stable functional osteosynthesis has been developed. The polishing of implants was carried out in solutions, based on the ternary system H₂SO₄–H₃PO₄–H₂O with stepwise decreasing the current density and increasing the orthophosphoric acid concentration. The optimal polishing conditions (current density, solution composition, temperature and duration) have been determined. The developed method improves the quality and mechanical properties of the surface. 2016 Article Електрохімічне полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціонального остеосинтезу / А.О. Омельчук, І.М. Юденкова, М.Ф. Захарченко, А.В. Близнюк // Наука та інновації. — 2016. — Т. 12, № 1. — С. 41—60. — Бібліогр.: 28 назв. — укр. 1815-2066 DOI: doi.org/10.15407/scin12.01.041 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/116630 uk Наука та інновації Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Ukrainian |
topic |
Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України |
spellingShingle |
Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України Омельчук, А.О. Юденкова, І.М. Захарченко, М.Ф. Близнюк, А.В. Електрохімічне полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціонального остеосинтезу Наука та інновації |
description |
Розроблено новий метод електрохімічного полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціонального остеосинтезу. Полірування імплантатів проводилося в розчинах на основі потрійної системи H₂SO₄–H₃PO₄–H₂O при постадійному зменшенні густини струму та збільшенні концентрації ортофосфорної кислоти. Визначено оптимальний режим полірування (густина струму, склад розчину, температура, тривалість обробки). Розроблений метод дозволяє поліпшити якість та механічні властивості поверхні. |
format |
Article |
author |
Омельчук, А.О. Юденкова, І.М. Захарченко, М.Ф. Близнюк, А.В. |
author_facet |
Омельчук, А.О. Юденкова, І.М. Захарченко, М.Ф. Близнюк, А.В. |
author_sort |
Омельчук, А.О. |
title |
Електрохімічне полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціонального остеосинтезу |
title_short |
Електрохімічне полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціонального остеосинтезу |
title_full |
Електрохімічне полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціонального остеосинтезу |
title_fullStr |
Електрохімічне полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціонального остеосинтезу |
title_full_unstemmed |
Електрохімічне полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціонального остеосинтезу |
title_sort |
електрохімічне полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціонального остеосинтезу |
publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
publishDate |
2016 |
topic_facet |
Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/116630 |
citation_txt |
Електрохімічне полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціонального остеосинтезу / А.О. Омельчук, І.М. Юденкова, М.Ф. Захарченко, А.В. Близнюк // Наука та інновації. — 2016. — Т. 12, № 1. — С. 41—60. — Бібліогр.: 28 назв. — укр. |
series |
Наука та інновації |
work_keys_str_mv |
AT omelʹčukao elektrohímíčnepolíruvannâímplantatívzneržavíûčihstalejdlâstabílʹnofunkcíonalʹnogoosteosintezu AT ûdenkovaím elektrohímíčnepolíruvannâímplantatívzneržavíûčihstalejdlâstabílʹnofunkcíonalʹnogoosteosintezu AT zaharčenkomf elektrohímíčnepolíruvannâímplantatívzneržavíûčihstalejdlâstabílʹnofunkcíonalʹnogoosteosintezu AT bliznûkav elektrohímíčnepolíruvannâímplantatívzneržavíûčihstalejdlâstabílʹnofunkcíonalʹnogoosteosintezu |
first_indexed |
2025-07-08T10:44:37Z |
last_indexed |
2025-07-08T10:44:37Z |
_version_ |
1837075245400326144 |
fulltext |
41
© А.О. ОМЕЛЬЧУК, І.М. ЮДЕНКОВА ,
М.Ф. ЗАХАРЧЕНКО, А.В. БЛИЗНЮК, 2016
А.О. Омельчук, І.М. Юденкова , М.Ф. Захарченко, А.В. Близнюк
Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України, Київ
ЕЛЕКТРОХІМІЧНЕ ПОЛІРУВАННЯ ІМПЛАНТАТІВ
З НЕРЖАВІЮЧИХ СТАЛЕЙ ДЛЯ СТАБІЛЬНО ФУНКЦІОНАЛЬНОГО
ОСТЕОСИНТЕЗУ
Розроблено новий метод електрохімічного полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціо-
нального остеосинтезу. Полірування імплантатів проводилося в розчинах на основі потрійної системи H
2
SO
4
–H
3
PO
4
–
H
2
O при постадійному зменшенні густини струму та збільшенні концентрації ортофосфорної кислоти. Визначено
оптимальний режим полірування (густина струму, склад розчину, температура, тривалість обробки). Розроблений
метод дозволяє поліпшити якість та механічні властивості поверхні.
К л ю ч о в і с л о в а: електрохімічне полірування, нержавіючі сталі, імплантати, функціональний остеосинтез.
ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2016, 12(1): 41—60 doi: http://dx.doi.org/10.15407/scin12.01.041
Аналіз сучасного розвитку науки та техніки
свідчить про те, що одним із актуальних нап-
рямків у сучасній медицині є створення та ви-
користання імплантатів [1—6]. Імплантати —
це спеціальні вироби, що використовуються
для заміни пошкоджених або відсутніх органів
(напр., суглобів, зубів, кісток тощо) чи для їх-
ньої корекції та регенерації, а також для від-
новлення їх функціональної здатності (остео-
синтез). Мета остеосинтезу — забезпечення ста-
більної фіксації ушкодженої кісткової ткани-
ни в правильному положенні при збереженні
її функціональних здатностей аж до повного
зрощення. Найпоширенішими матеріалами для
виготовлення імплантатів є нержавіючі сталі,
титан, цирконій та сплави на їхній основі.
За оцінками експертів світовий ринок імп-
лантатів у 2012 р. мав таку структуру, %:
ортопедія — 20;
вертебрологія — 24;
серцево-судинна хірургія — 20;
регенеративна медицина — 8;
кісткові трансплантати — 6;
протиспайкові засоби — 2.
Світова валова продукція лише сегменту ор-
топедичної продукції у 2008—2010 рр. склала
37 млрд. дол. США, з яких 2,2 млрд. припало
на протезування суглобів — переважно колін-
них і кульшових [2—5]. За прогнозами «Value-
Added Materials» [1] в Європі потреба в імп-
лантатах регенеративної медицини на 2015 р.
прогнозується на рівні 35 млрд. дол. США, у
2020 р. — 43 млрд., а в 2025 р. — 52 млрд. В
США щорічно на хірургічні операції з вико-
ристанням остеозаміщуючих імплантатів ви-
трачається понад 2 млрд. дол., а кількість гро-
мадян, що мають принаймні один імплантат,
складає 11 млн. чол.
Найбільш доступними та широковживаними
є імплантати, виготовлені зі спеціальних сор-
тів аустенітних сталей 12Х18Н9Т, ОЗХ17Н14
МЗ, 316L тощо. Для них характерна висока
зно состійкість та міцність, відносно невисока
ціна (до 2,5 дол. за 1 кг). Однак рівень біоінерт-
ності у них недостатньо високий. Більш висо-
42 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2016, 12(1)
А.О. Омельчук, І.М. Юденкова, М.Ф. Захарченко, А.В. Близнюк
ку біосумісність мають спеціальні сплави на
основі титану, цирконію (вартістю від 20 дол.
за 1 кг), кобальту, хрому (від 200 дол. за 1 кг)
та танталу (близько 1000 дол. за 1 кг).
Розрізняють механічне (з використанням по-
лірувальних станків з програмним керуван-
ням — ЧПУ) та електрохімічне полірування
імплантатів. Обидва методи забезпечують прак-
тично однакову якість обробки поверхні, але
більш витратним є механічна фінішна обробка
за рахунок використання дорогого полірува-
ль ного обладнання та програмного забезпечен-
ня процесу полірування. Суттєвим недоліком
механічного полірування є ускладнення при
поліруванні імплантатів складної поверхні
(рельєфу) та геометрії. Крім того, виявлено,
що механічні властивості поверхні при меха-
нічному поліруванні погіршуються за рахунок
виникнення мікродефектів та дислокацій, що
нерідко є причиною виникнення інфільтратів.
Електрохімічне полірування позбавлене цих
недоліків. Воно забезпечує високоякісне полі-
рування поверхонь будь-якого рельєфу. Крім
того, використовуючи спеціальні сольові та
поверхнево активні композиціі у складі полі-
руючих розчинів та змінюючи співвідношення
між компонентами, можна створити умови, за
яких можна вільно пасивувати поверхню ви-
робів при поліруванні та забезпечувати фор-
мування на ній протекторних плівок. Це доз-
во ляє суттєво підвищувати біосумісність імп-
лантатів, виготовлених навіть із матеріалів не-
високої вартості (нержавіючих сталей).
З огляду на зростання світового ринку імп-
лантатів різного функціонального призначен-
ня, а також на те, що прогнозується середньо-
річне зростання попиту на них, розробка висо-
коефективних технологій фінішної обробки та-
кої продукції є актуальною проблемою, і не
лише науковою, але й прикладною.
Актуальною є ця проблема і для України,
оскільки виробники повинні враховувати тен-
денції, що намітилися в даному сегменті рин-
кових відносин, особливо з урахуванням необ-
хідності індивідуального протезування, зрос-
тання та еволюції ринку імплантатів. Всі гро-
мадяни України повинні мати можливість за-
довольняти свої потреби не лише за рахунок
дорогої імпортної продукції, а й за рахунок до-
ступної продукції вітчизняного виробництва.
Метою даного проекту є вдосконалення про-
цесу електрохімічного полірування вітчизня-
них імплантатів, що забезпечує високу якість
поверхні. За основу було взято електрохімічні
процеси, що відбуваються на металічній по-
верхні при анодній поляризації в розчинах мі-
неральних кислот (зазвичай ортофосфорної та
сірчаної). Під дією електричного струму мік-
ро рельєф поверхні згладжується і одночасно
набуває блиску. В залежності від складу полі-
руючого розчину на поверхні металу формує-
ть ся поверхнево активна плівка, що сприяє ут-
воренню блиску та забезпечує умови, за яких в
поверхневих шарах не утворюються мікроде-
фекти, мікродислокації та поверхневі напру-
жен ня. Плівки виконують також захисну функ-
цію, стають на заваді дії зовнішнього середо-
вища на поліровану поверхню, сприяють під-
вищенню її біосумісності.
НАЙБІЛЬШ ПОШИРЕНІ МАТЕРІАЛИ
ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ІМПЛАНТАТІВ ОСТЕОСИНТЕЗУ
Аналіз наукової та науково-технічної літе-
ратури [7—12] свідчить про те, що в ортопедо-
травматологічній практиці як матеріал для ви-
готовлення імплантатів (фіксаторів для остео-
синтезу, ендопротезів та ін.), а також хірургіч-
ного інструменту широко використовуються
сплави на основі заліза — XI8H9T, XI8HI0T;
кобальту — віталіум (комохром); хрому —
95Х18, 20Х13, 40Х13; танталу; титану — ВТ-1,
ВТ-2, ВТ-5, ВТ-6.
Переважна більшість відомих на сьогодні ма-
рок нержавіючих сталей має задовільні влас-
тивості для виготовлення імплантатів (стій-
кість до тривалої експлуатації, стирання, зно-
су, корозії тощо), досить легко піддаються ме-
ханічній обробці. Водночас для цих марок ста-
лей характерна недостатньо висока біологічна
інертність. У випадках застосування великих
43ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2016, 12(1)
Електрохімічне полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціонального остеосинтезу
за розмірами фіксаторів, ендопротезів, імплан-
татів з нержавіючої сталі частіше спостеріга-
ються явища металозу тканин і корозії при три-
валому перебуванні їх в організмі [13].
Металеві імплантати зі сплавів на основі ко-
бальту на відміну від нержавіючої сталі мають
високу біологічну інертність. Крім того, вони
характеризуються високою корозійною стій-
кістю при тривалій експлуатації та змінах ме-
ханічних навантажень.
Технологія виробництва металевих імплан-
татів складної форми, зокрема ендопротезів,
вимагає застосування методу точного лиття по
формах ви плавлюваних моделей, тобто є ви-
соковитратною. Фіксатори та ендопротези зі
сплавів титану мають високу біологічну інерт-
ність, корозійну стійкість. Позитивною якістю
імплантатів з цього металу є висока стійкість
при тривалій експлуатації, еластичність, лег-
кість, простота механічної обробки. Недоліком
конструкцій з титану є незадовільна стійкість
до механічного тертя (напр., при використанні
його як ендопротеза). Але при масовому ви-
роб ництві імплантатів та інструментів слід
ма ти на увазі високу вартість цього металу.
Вартість титану приблизно в 5 разів вища за
вартість нержавіючої сталі Х18Н9Т [9].
Сплави типу нітінолу (Ni — 50,8 %, Ti — 49,8 %),
що мають ефект пам’яті форми, для виготов-
лення імплантатів доцільно використовувати
лише при вирішенні певних медико-тех нічних
завдань. Нержавіюча сталь марок Н-45, Н-47,
Н-53, Н-63 пройшла експериментальну та клі-
нічну апробацію. Застосування її в ортопедії і
травматології викликає певний інтерес [14, 15].
Використання пористих сплавів (виготов-
лених методом порошкової металургії на осно-
ві кобальту в ендопротезуванні) вважається
пер спективним, але технологія виготовлення
подібних сплавів дорога.
Наведені вище дані переконують в доціль-
ності використання окремих сплавів для виго-
товлення імплантатів залежно від призначен-
ня — фіксатор для остеосинтезу, ендопротез та
ін. Застосування конструкцій з нержавіючої
сталі вимагає комплексних профілактичних за-
ходів, що попереджають металоз тканин і ко-
розію імплантату.
Слід вважати перспективною апробацію в
клінічній практиці металевих імплантатів з
нових марок сталі серії «МЕТОСТ», доступ-
них для масового застосування, що мають ви-
соку біологічну інертність, технологічність і
необхідні механічні властивості [9, 10].
Як зазначено вище, перш ніж потрапити в
організм людини, імплантати з будь-якого ма-
теріалу повинні пройти фінішну обробку (по-
лірування, оксидування, нанесення захисних
покриттів тощо) з метою запобігання утворен-
ню інфільтратів — ділянок живої тканини, що
характеризується наявністю не властивих їм
клітинних елементів, збільшеним об’ємом та
підвищеною щільністю. Причиною таких но-
воутворень або запалення живої тканини та
несумісності її з імплантатами можуть бути не
лише індивідуальні особливості організму, але
й відсутність біосумісності матеріалу імплан-
тату, якість його фінішної обробки.
З огляду на це актуальною проблемою виго-
товлення імплантатів є не лише пошук та ство-
рення біосумісних з живою тканиною конст-
рукційних матеріалів, але й формування на
їхній поверхні високоякісного зносостійкого
захисного покриття, що гарантує таку суміс-
ність. Нами запропоновано новий метод фор-
мування високоякісного захисного покриття —
електрохімічне полірування імплантатів.
ДЕЯКІ АСПЕКТИ ЕЛЕКТРОХІМІЧНОГО
ПОЛІРУВАННЯ НЕРЖАВІЮЧИХ СТАЛЕЙ
Електрохімічне полірування — це комплекс
складних електрохімічних процесів, що відбу-
ваються у тонкому приповерхневому шарі елект-
роліту [16]. Запропонований метод забезпечує
швидке розчинення виступів рельєфу поверх-
ні різної амплітуди без руйнування (розтрав-
лення) основної матриці металу, створює не-
обхідні умови для утворення блиску та фор-
мування захисної поверхневої плівки, що фік-
сує та зберігає імплантат.
44 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2016, 12(1)
А.О. Омельчук, І.М. Юденкова, М.Ф. Захарченко, А.В. Близнюк
Необхідною умовою формування такого по-
криття є забезпечення рівноваги між швидкіс-
тю утворення поверхневого шару на імпланта-
ті та швидкістю його хімічного розчинення та-
ким чином, щоб товщина залишалась постій-
ною. Наявність тонкого поверхневого в’яз кого
шару розчину електроліту на міжфазній по-
верхні створює необхідний режим масообміну
для електрохімічного полірування без розт рав-
лювання поверхні матриці. Склад та товщина
поверхневого шару електроліту, стабільність
його в часі безумовно визначаються складом
розчину електроліту, наявністю в ньому комп-
лексоутворювачів та поверхнево активних спо-
лук [16]. Крім того, суттєвий вплив на форму-
вання поверхневої плівки чинить режим поля-
ризації межі розділу фаз електричним стру-
мом (постійний чи змінний) та режим масопе-
реносу (природна чи вимушена конвекція).
Загальновідомо, що при анодній поляризації
переважна більшість металів переходить у па-
сивний стан, коли розчинення поверхневого
шару електродної матриці, в тому числі поліру-
вання, не відбувається. У зв’язку з цим при ви-
борі умов для електрохімічного полірування
необхідно брати до уваги інформацію про елек-
трохімічну поведінку металів у рекомендова-
них для полірування розчинах різного складу.
Високоякісне полірування поверхні нержа-
віючої сталі відбувається лише при потенціа-
лах перепасивації (вихід із пасивного стану).
Слід зазначити, що в цій області потенціалів
починається розряд іонів кисню. Дана обста-
вина може спричинити погіршення якості по-
лірування.
Першу спробу математичного аналізу про-
це сів, що відбуваються при електрохімічному
поліруванні металів, зробив С. Вагнер [16],
який зазначив, що ідеальний процес поліру-
вання має місце за умови, коли густина струму
відповідає максимальній швидкості дифузії
реагентів через пасивуючу плівку. Однак не-
зважаючи на значну кількість накопичених на
теперішній час як експериментального мате-
ріалу, так і теоретичних досліджень [16—20],
кінетика та механізм полірування металів вза-
галі та конкретної групи зокрема однозначно
не встановлені. Апріорі визначити оптимальні
режими полірування не вдається. Їх визнача-
ють виходячи із ретельного аналізу вольт-ам-
перних характеристик металу, який поліру-
ють, та складу розчинів, які при цьому вико-
ристовують.
Виконані нами дослідження показали, що, змі-
нюючи склад розчинів, можна як цілеспрямо-
вано зміщувати в бажаному напрямку по тен-
ці ал переходу у пасивний стан (Фладе-по тен-
ціал), так і збільшувати або зменшувати гус ти-
ну струму переходу, а значить, керувати пито-
мими енерговитратами. Чим менший по тен ціал
поляризації і тривалість обробки, тим менші
питомі витрати електроенергії. Високі густи-
ни струму сприяють зменшенню тривалості
обробки поверхні. Ось чому для оптимізації
умов полірування необхідна детальна інфор-
мація про вольт-амперні характеристики ме-
талів, які піддають електрохімічній обробці.
СКЛАДИ БАЗОВИХ РОЗЧИНІВ
ДЛЯ ЕЛЕКТРОХІМІЧНОГО ПОЛІРУВАННЯ
КОРОЗІЙНОСТІЙКИХ СТАЛЕЙ
Виконані дослідження [21, 22] показали, що
в найбільшій мірі таким вимогам відповідають
розчини, приготовані на основі ортофосфор-
ної та сірчаної кислот з добавками інгібіторів
корозії, комплексоутворювачів та поверхнево
активних сполук. Як інгібітори корозії реко-
мендовано використовувати суміші продуктів
конденсації з наступною полімеризацією ані-
ліну та уротропіну (до 30 об. %) з триетанола-
міном або трибензилтригідротриазином, як ком-
п лексоутворюючі добавки пропонуються сег-
нетова сіль (до 50 г/л), ацетанілід (до 30 г/л),
бензтриазол (до 20 г/л), щавлева або лимонна
кислота (до 25 г/л). Зазначені сполуки сприя-
ють формуванню в’язкого приповерхневого ша-
ру розчину, який захищає металічну по верх ню
від травлення, та сприяє створенню режиму
нестійкої пасивності, що є необхідною умовою
для рівномірного розчинення поверхневого ша-
45ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2016, 12(1)
Електрохімічне полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціонального остеосинтезу
ру та електрохімічного полірування. Реко мен-
до вані області складів потрійної базової систе-
ми H2SO4—H3PO4—H2O, придатні для приго-
ту вання розчинів фінішної обробки висококо-
розійних сплавів як постійним, так і змінним
струмом промислової частоти, наведені на рис. 1.
Деякі склади розчинів для електрохімічно-
го полірування корозійностійких марок сталей,
що найчастіше використовують для виготов лен-
ня імплантатів остеосинтезу, та режими по ля-
ри зації постійним струмом в присутності інгі-
біторів корозії та комплексоутворювачів наве-
дені в табл. 1, а склади найбільш ефективних
інгібіторних та комплексоутворюючих компо-
зицій — в табл. 2.
ПОЛІРУВАННЯ ЗМІННИМ
СТРУМОМ ПРОМИСЛОВОЇ ЧАСТОТИ
Для електрохімічного полірування з успіхом
можна використовувати змінний струм про-
мислової частоти [20, 23, 24]. Механізм цього
процесу не встановлено, але є підстави вважа-
ти, що він пов’язаний з перепасивацією по-
верхні електродної матриці при періодичній
зміні полярності струму.
У катодний напівперіод домінуючим проце-
сом на поверхні електродної матриці є розряд
іонів водню та формування збагачених на во-
день поверхневих шарів електродної матриці.
У анодний напівперіод відбувається сумісна
іонізація атомів металу та водню з утвореного
шару, що також сприяє поліруванню поверхні.
Відомо, що при катодній поляризації рН при-
електродного шару збільшується, а при анод-
ній — зменшується. Завдяки цьому компонен-
ти, які входять до складу нержавіючих сталей
при поляризації змінним струмом, формують
в’язкий шар нерозчинних гідроксосполук, при-
чому тим швидше, чим вища густина струму,
що також сприяє поліруванню.
Отримані результати дають підставу вважа-
ти, що головним чинником, який сприяє полі-
руванню електродної матриці при поляризації
змінним струмом, є сумісний розряд-іонізація
водню та металу в приелектродному шарі, рН
якого періодично змінюється.
Виконані дослідження показали (див. рис. 1),
що високоякісне електрохімічне полірування
Таблиця 1
Рекомендовані розчини електролітів та режими електрохімічного полірування
Марки
нержавіючої сталі
Склад розчинів
для полірування, мас. % Вміст інгібіторної
композиції, об. %
Густина
струму,
А/дм2
H3PO4 H2SO4 H2O
12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т,
Х18Н10Т,
95Х18, 20Х13, 40Х13
60
60
40
—
20
20
40
20
20
0,5—1,5 (Д-1,Д-2,С-1, С-3)
0,5—1,5 (Д-2,С-1, С-2, С-3)
0,5—1,5 (Д-1,Д-3, С-1, С-2)
5—50
15—30
10—50
Рис. 1. Області складів потрійної системи H2SO4–H3PO4–
H2O, рекомендовані в якості базових поліруючих розчи-
нів при поляризації змінним струмом промислової час то-
ти (суцільна крива). Штрих-пунктиром відмічена область
складів, рекомендована до використання при поляриза-
ції постійним струмом
46 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2016, 12(1)
А.О. Омельчук, І.М. Юденкова, М.Ф. Захарченко, А.В. Близнюк
на змінному струмі промислової частоти дося-
гається і в базових розчинах електрохімічного
полірування. У порівнянні з постійним стру-
мом області поліруючих складів значно вужчі
і для забезпечення високої якості полірування
обробку необхідно проводити при високих гус-
тинах струму (35—50 А/дм2).
Введення до складу базових розчинів інгібі-
торних композицій Д-1, Д-2, Д-3 та сольових
С-1,С-2, С-3 сприяє зменшенню густини стру-
му при збереженні високої якості полірування.
Чим вищий вміст інгібуючої добавки, тим мен-
ша гранична густина змінного струму, при якій
досягається якісне полірування. Так, на п рик-
лад, якщо в кислотній суміші складу (мас. %)
(10)H2SO4—(80)H3PO4—(10)H2O + 5 % Д-2
най менша допустима густина струму складає
20 А/дм2, то при 10%-у вмісті цієї композиції
вона зменшується до 10 А/дм2.
Добавка сольових та інгібіторних компози-
цій дозволяє не лише зменшити густину поля-
ризуючого струму, але й дещо розширити об-
ласть поліруючих складів (у бік збільшення
вмісту сірчаної кислоти).
Встановлено [24], що поліруючий ефект при
використанні змінного струму досягається ли-
ше на частотах 20—200 Гц, вихід за струмом при
цьому може перевищувати теоретичний. При
збільшенні як густини струму, так і частоти
ви хід за струмом та якість полірування змен-
шується.
ВПЛИВ ЕЛЕКТРОХІМІЧНОГО ПОЛІРУВАННЯ
НА ВЛАСТИВОСТІ ПОВЕРХНІ НЕРЖАВІЮЧОЇ СТАЛІ
Методами рентгеноструктурного, мікро ін ден-
торного аналізу та скануючої електронної мі-
кроскопії встановлено, що після електрохіміч-
ного полірування поверхневі шари корозійнос-
тійких сталей 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, Х18Н10Т,
95Х18, 20Х13, 40Х13 набувають структури, що
відрізняється від структури вихідної електро-
дної матриці. Це проявляється у зменшенні
густини дислокацій (ρ, см—2), мікроспотворень
другого (Δα/α) та третього ( 2U , Å) роду. Кі ль-
кісні зміни зазначених параметрів залежать
від умов та тривалості полірування, складу ви-
хідного матеріалу, який піддають електрохі-
мічній обробці. Відмічено, що при нетривалій
короткочасній обробці, коли стравлюється по-
верхневий шар незначної товщини (до 1 мкм),
в якому власне накопичена найбільша кіль-
кість концентраторів напруг та дефектів, фік-
сується зменшення розширення смуг та деяке
зменшення межі пружності. При розчиненні
шару більшої товщини (до 10 мкм) розширен-
ня смуг стає більшим.
Ефект, що спостерігається, можна віднести
за рахунок того, що при електрохімічній оброб -
ці відбувається розчинення насиченого кон-
центраторами напруг та дислокацій поверхне-
Таблиця 2
Позначення та склади рекомендованих
сольових та інгібіторних добавок
до розчинів електрохімічного полірування
на основі сірчаної та ортофосфорної кислот
Позначення сольових
та інгібіторних
композицій,
рекомендованих
до складу
розчинів полірування
нержавіючих сталей
Складові
компоненти
та їх вміст
Д-1 30 об. % інгібітору корозії ПБ-5*
70 об. % триетаноламіну
Д-2 50 об. % інгібітору корозії ПБ-5
50 об. % триетаноламіну
Д-3 40 об. % інгібітору корозії ПБ-5
30 об. % ТТТ**
30 об. % триетаноламіну
С-1 50 г/л сегнетової солі
25 г/л бензтриазолу
50 г/л ацетаніліду
С-2 50 г/л сегнетової солі
50 г/л амінооцтової кислоти
25 г/л лимонної кислоти
С-3 50 г/л сегнетової солі
30 г/л ацетаніліду
20 г/л бензтриазолу
25 г/л щавлевої кислоти
Примітки. ПБ-5* — інгібітор корозії — продукт кон ден-
са ції з наступною полімеризацією аніліну та уротропіну;
ТТТ** — трибензилтригідротриазин.
47ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2016, 12(1)
Електрохімічне полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціонального остеосинтезу
вого шару. На металічній поверхні при анодній
поляризації формується більш однорідна ок-
сид на плівка, яка перешкоджає виходу на по-
верхню дислокацій, сприяє підвищенню опору
матеріалу пластичній деформації.
Є підстави вважати, що покращення струк-
тур но-пружних характеристик при електрохі-
мічному поліруванні визначаються особливос-
тя ми перебігу міжфазних процесів та форму-
ванням при цьому нового поверхневого шару.
Важливою характеристикою електрохіміч-
ного полірування імплантатів є не лише їхні
механічні властивості, але й якість (шереха-
тість) поверхні. На практиці вважається доці-
льним використання електрохімічного полі-
рування металічних виробів з 7—9 класом ше-
рехатості поверхні [20] (середньоарифметич-
не відхилення профілю поверхні Ra в межах
базової довжини l = 800 мкм складає 1,25—
0,2 мкм). Як правило, заготовки для виготов-
лення імплантатів мають більш високу шере-
хатість поверхні. При електрохімічній обробці
поверхонь нержавіючої сталі з великим серед-
ньоарифметичним значенням Ra також відбува-
ється згладжування поверхневого шару елект-
родної матриці і навіть утворення блиску. Ви-
никнення блиску на поверхні при анодній елект-
рохімічній обробці перш за все пов’язане з
гальмуванням травлення [16—20]. Тому в кож-
ному випадку необхідно з’ясовувати, як відбу-
вається розчинення поверхневого шару металів
з різною амплітудою мікро- та макрорельєфу.
Вплив умов електрохімічного полірування
досліджували на зразках нержавіючої сталі
12Х18Н10Т. Для електрохімічного поліруван-
ня зразків використовували базовий розчин
полірування такого складу (мас. %): H3PO4 —
65, H2SO4 — 20, H2O — 15, інгібіторна компо-
зиція Д-1 — 15 об. % Обробку вели в інтервалі
густин струму іа = 15,0÷35,0 А/дм2. Тривалість
обробки складала 5—30 хв. Температуру роз-
чину підтримували термостатом в межах 20—
25 °С. Профілографічні дослідження повер-
хонь виконували на профілографі-профі ло мет -
рі М-201. Середню висоту шерехатості визна-
чали як середньоарифметичний результат де-
кількох ви мірювань в різних точках поверхні.
Отримані результати наведені в табл. 3.
Із наведених даних видно, що на якість об-
роб ки поверхні впливає як тривалість елек т-
ро хімічного полірування, так і густина струму.
Най кращі показники електрохімічного полі-
рування нержавіючої сталі 12Х18Н10Т дося-
гаються при густинах струму, що не переви-
щують 25 А/дм2. Подальше збільшення гус-
тини струму електрохімічного полірування та
його тривалості недоцільне, оскільки середня
амплітуда шерехатості Ra зменшується не сут-
тєво, а питомі витрати електроенергії при цьо-
му зростають.
Таблиця 3
Вплив умов електрохімічного полірування
нержавіючої сталі 12Х18Н10Т на якість поверхні
Середня шерехатість зразків (Ra), мкм
до полірування
після полірування при густинах струму, А/дм2
15,0 25,0 35,0
протягом протягом протягом
15 хв 30 хв 15 хв 30 хв 15 хв 30 хв
0,76 0,60 0,52 0,51 0,23 0,48 0,25
0,90 0,70 0,59 0,52 0,22 0,54 0,30
1,25 0,83 0,72 0,71 0,49 0,79 0,48
1,89 1,21 1,01 0,91 0,52 0,93 0,54
48 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2016, 12(1)
А.О. Омельчук, І.М. Юденкова, М.Ф. Захарченко, А.В. Близнюк
Відмічено, що на швидкість полірування мар-
тенситної сталі 20Х13 впливають умови термо-
обробки. Зразки сталі з меншою твердістю лег-
ше піддаються поліруванню, ніж з більш висо-
кою. Так, для зменшення середньоарифме тич-
ної амплітуди шерехатості Ra на один клас
(на приклад, з 1,25 до 0,80 мкм) на поліруван-
ня зразків з твердістю HRC = 20—27 в елек-
тролітах зазначеного вище складу при іа = 25—
35 А/дм2 в середньому витрачається до 10 хв.
Для зразків з HRC = 29—32 тривалість полі-
рування зростає до 15—20 хв, а при твердості
HRC = 42—49 — до 30 хв.
Водночас зразки мартенситної сталі 20X13 з
більшою твердістю характеризуються більшою
здатністю до утворення блиску. На користь
цього свідчать результати досліджень дзерка-
льного відбиття світла від полірованих повер-
хонь, отриманих за допомогою спектрофото-
метра СФ-4 в діапазоні довжини хвиль 300—
1100 Å (рис. 2). Полірування виконано в елек-
троліті складу (мас. %): H3PO4 — 80, H2SO4 —
10, H2O — 10, що містив 15 об. % добавки
ін гібіторної композиції Д-1.
Найбільш високі (50—60 %) коефіцієнти дзер-
кального відбиття мають зразки термооброб-
леної сталі 20Х13 з твердістю HRC = 42—49,
поліровані в середньому (20—30 А/дм2) інтер-
валі густин струму.
Таким чином, на якість електрохімічного по-
лірування поверхонь нержавіючих сталей впли-
вають не лише умови їх поляризації електрич-
ним струмом, але й передісторія виготовлення
вихідного матеріалу.
ФІЗИКО-ХІМІЧНІ
ВЛАСТИВОСТІ БАЗОВИХ ЕЛЕКТРОЛІТІВ
ЕЛЕКТРОХІМІЧНОГО
ПОЛІРУВАННЯ НА ОСНОВІ СИСТЕМИ
H
2
SO
4
—H
3
PO
4
—H
2
O
Однією з необхідних умов високоякісного
електрохімічного полірування є формування
в’язкого тонкого поверхневого шару електро-
літу, причому масообмін через такий шар по-
винен бути досить швидким [16—19, 25], від-
повідно й електропровідність достатньо висо-
кою. В зв’язку з цим для вибору умов поліру-
вання необхідна інформація про залежність
транспортних властивостей базових полірую-
чих розчинів (густини, в’язкості та провіднос-
ті) від складу.
Розчини кислотних сумішей готували з ор-
тофосфорної та сірчаної кислот кваліфікації
«ч.д.а» на бідистильованій воді. Густину роз-
чинів кислотних сумішей вимірювали ареоме-
трами при температурі 20 і 25 °С після вит рим-
ки в термостаті протягом 15 хв. Кіне ма ти ч ну
в’язкість вимірювали віскозиметром ВПЖ-2 з
Рис. 2. Мікрофотографії зразків нержавіючої сталі Х18H10T
до (а) та після електрохімічної обробки (б)
100 μm
100 μm
49ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2016, 12(1)
Електрохімічне полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціонального остеосинтезу
капіляром діаметром 1,31 мм за формулою
2
12982,0
g
tgV ××
= , (1)
де V — кінематична в’язкість розчину, сСт;
0,2982 — константа віскозиметра, мм2 · с—2; g1 —
прискорення сили тяжіння у місці вимірюван-
ня в’язкості, g2 = 980,665 см · с—2— прискорення
сили тяжіння на широті 45°; t — час витікання
розчину, с.
Електропровідність вимірювали мостовим
методом за допомогою моста змінного струму
Р-5021 в термостатованій при 25 °С електро-
хімічній комірці на платинових електродах по
паралельній схемі заміщення активної і ємкіс-
ної складових електродного імпедансу на час-
тотах: 0,6; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 6,0; 10,0 кГц. Для ви-
значення константи комірки використовували
0,02 N розчин KCl, який готували з 0,1 N фік-
саналу.
Аналіз даних по електропровідності пока-
зав, що вони практично не залежать від часто-
ти струму, тому для обрахунку кореляційних
залежностей використовували значення, отри-
мані на частоті 10,0 кГц. Відмічено, що введен-
ня інгібіторної композиції до складу базових
поліруючих розчинів обумовлює зменшення
як густини, так і електропровідності, причому
тим більше, чим вища її концентрація в розчи-
ні. Вплив інгібіторної добавки на в’яз кість од-
нозначно не встановлено. У переважній біль-
шості випадків вона сприяє зменшенню в’яз-
кості (в розчинах з невеликим вмістом орто-
фосфорної кислоти). У розчинах з високим та
середнім вмістом ортофосфорної кислоти вона
може зростати або зменшуватися в залежності
від співвідношення між кислотами, тому в
кожному випадку потрібно орієнтуватися на
попередньо отримані результати.
Характер зміни основних властивостей ви-
хідної бінарної системи для приготування роз-
чинів електрохімічного полірування нержаві-
ючих сталей наведено на рис. 4.
На рис. 5 та 6 наведені залежності в’язкості,
густини та електропровідності ізоконцентра-
Рис. 3. Вплив умов електрохімічного полірування та
термообробки сталі 20Х13 на коефіціент дзеркального
відбиття світла (%): 1 а, 1 б, 1 в — вихідні зразки без тер-
мообробки, до полірування; 2 а, 2 б, 2 в — зразки (HRC =
29—32), поліровані при густинах струму 5, 25, 75 А/дм2;
3 а, 3 б, 3 в — зразки (HRC = 42—49), поліровані при гус-
тинах струму 5, 25, 75 А/дм2 відповідно
Рис. 4. Залежність в’язкості (η), густини (d) та електро-
провідності (χ) від вмісту сірчаної кислоти (мас. %) в бі-
нарній системі H2SO4—H2O при 25 °С
50 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2016, 12(1)
А.О. Омельчук, І.М. Юденкова, М.Ф. Захарченко, А.В. Близнюк
ційних перетинів по ортофосфорній кислоті
концентраційного трикутника (див. рис. 1) по-
трійної системи H2SO4—H3PO4—H2O.
Із наведених даних (див. рис. 4) видно, що
як в’язкість, так і густина досліджуваної сис-
теми змінюються монотонно. На залежностях
не виявлено особливих областей, які вказува-
ли б на суттєву зміну властивостей досліджу-
ваної системи. На відміну від густини, мало-
чутливої до структурних змін, в’язкість в пере-
важній більшості випадків дозволяє встанови-
ти зміни в молекулярному стані багатокомпо-
нентної системи, які не можуть бути ви яв лені
іншими методами. Тому монотонна зміна в’яз-
кості у всіх перетинах потрійної системи дає
підставу вважати, що структура і властивості
її при температурі 25 °С також змінюються
монотонно.
На рис. 6 наведена залежність електропро-
відності досліджених складів базових розчи-
нів електрохімічного полірування від вмісту
кислот. Із наведених даних (рис. 5, б та 6) ви-
дно, що є певна кореляція між в’язкістю роз-
чину та його електропровідністю. Розчини з
більшою в’язкістю мають меншу електропро-
відність. Цю обставину також необхідно вра-
ховувати при виборі та оптимізації умов для
електрохімічного полірування.
Методом регресійного аналізу [26] було ви-
конано математичну обробку експерименталь-
них даних та визначені коефіцієнти кореляцій-
них залежностей, що дозволяють оцінити гус-
тину (d, г/см3) та в’язкість (η, сПз) базових роз-
чинів при 25 °C в залежності від вмісту орто-
фосфорної (ХI) та сірчаної (Х2, мас.%) кислот:
d = 0,99779 + 0,004506Х1 + 0,00041Х1
2 +
0,000031Х2
2 + 0,00007Х1Х2;
η = 0,04062 + 0,010028Х1 + 0,08123Х2 +
0,0003664Х1
2 + 0,0002934Х2
2 + 0,000597Х1Х2.
Зауважимо, що вміст води в кислотних сумі-
шах потрійної системи функціонально зв’я за-
ний з вмістом кислот таким співвідношенням:
%Н2О = 100 — (%Н3РО4 + %Н2SО4). Тому його
було виключено з числа незалежних змінних.
Вплив температури на електропровідність
деяких ізогідратних розрізів потрійної систе-
ми H2SO4—H3PO4—H2O наведено в табл. 4 та 5.
Із наведених даних видно, що при збільшен-
ні як температури, так і концентрації сірчаної
кислоти електропровідність базових розчинів
електрохімічного полірування суттєво зростає,
тому це необхідно брати до уваги при оптиміза-
ції умов для електрохімічного полірування.
Рис. 5. Залежність густини (а) та в’язкості (б) розчинів в
ізоконцентраційних перетинах концентраційного три кут-
ника потрійної системи H2SO4—H3PO4—H2O по орто-
фосфорній кислоті (мас. %): 1 — 80; 2 — 70; 3 — 60; 4 — 50;
5 — 40; 6 — 30; 7 — 20; 8 — 10; 9 — 0 % від вмісту сірчаної
кислоти при 25 °С
51ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2016, 12(1)
Електрохімічне полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціонального остеосинтезу
ВДОСКОНАЛЕННЯ ЕЛЕКТРОХІМІЧНОГО
ПОЛІРУВАННЯ ІМПЛАНТАТІВ ФУНКЦІОНАЛЬНОГО
ОСТЕОСИНТЕЗУ
Відомо [20], що з метою підвищення техні-
ко-економічної ефективності полірування (тер-
мін використання, ступінь полірування, швид-
кість розчинення поверхневого шару, частота
регенерації тощо) до складу розчинів вводять
поверхнево активні речовини — органічні спо-
луки та похідні на їхній основі. Зазвичай поліру-
вання проводять в присутності карбонових кис-
лот (щавлевої лимонної, винної, бензойної) та/
або їхніх солей, амінів, аміноспиртів. Кількість
розчинів, що пропонується для досягнення по-
ставленої мети, постійно зростає, але не всі вони
знаходять промислове використання через те,
що з часом необхідно коригувати їхній склад,
вилучати нерозчинні сполуки, які накопичують-
ся при поліруванні. У переважній більшості ви-
падків високоякісне електрополірування відбу-
вається при високих густинах струму від 25 до
100 А/дм2, в температурному інтервалі 25—
90 °C. Крім того, дуже часто добавки, які вико-
ристовують для покращення поліруючих влас-
тивостей розчинів, є токсичними (напр., хромо-
ва кислота, або триамон (метил-трис-(оксіетил)-
амоній метилсу ль фат)) [20].
Одним із ефективних способів електрохі-
мічного полірування нержавіючих сталей в
розчинах на основі ортофосфорної та сірчаної
кислот є спосіб, згідно з яким як інгібітори ко-
розії використовуються суміші продуктів кон-
денсації з наступною полімеризацією аніліну
та уротропіну (до 30 об. %) з триетаноламіном
або трибензилтригідротриазином. Вміст інгі-
біторної композиції в розчинах складає 5—
10 об. %. Як комплексоутворюючі добавки ре-
комендовано використовувати сегнетову сіль
(до 50 г/л), ацетанілід (до 30 г/л), бензтриазол
(до 20 г/л), щавлеву або лимонну кислоту (до
25 г/л). Електрохімічну обробку проводять при
густинах струму 20—30 А/дм2 протягом 20—
30 хв [21, 22, 27].
До недоліків відомого технічного рішення
слід віднести те, що при відносно високих гус-
тинах струму (20—30 А/дм2) та відносно три ва-
лому поліруванні (20—30 хв) внаслідок виді лен-
ня тепла Джоуля температура ванни підвищу-
ється до 50—90 °С, в результаті чого зменшу-
ються ефективність дії органічних добавок та
термін експлуатації поліруючого розчину (до
першої регенерації — приблизно 500 А ⋅ год/л).
Крім того, використовувані інгібіторні компо-
зиції мають дуже неприємний запах, сприяють
виносу поліруючого розчину з ванни, а зна-
чить, підвищенню його витрат, потребують спе-
ціального обладнання для промивання та улов-
лювання розчину.
В результаті виконаних нами досліджень роз-
роблено новий склад розчину та спосіб елек-
трохімічного полірування, що дозволяє усуну-
ти зазначені вище недоліки при забезпеченні
високої якості полірування, а також зменшити
питомі витрати електроенергії та реагентів.
Спосіб та склад розчину електрохімічного по-
лірування захищено патентом на винахід [28].
Покращення показників полірування дося-
гається за рахунок того, що його реалізують
при ступінчатому зниженні густини струму з
25—20 до 15—10 А/дм2 та тривалості електро-
Рис. 6. Залежність електропровідності розчинів потрій-
ної системи H2SO4 –H3PO4 –H2O, що відповідають ізо-
концентраційним перетинам концентраційного трикут-
ника по ортофосфорній кислоті (мас. %): 1 — 80; 2 — 70;
3 — 60; 4 — 50; 5 — 40; 6 — 30; 7 — 20; 8 — 10; 9 — 0 % від
вмісту сірчаної кислоти при 25 °С
52 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2016, 12(1)
А.О. Омельчук, І.М. Юденкова, М.Ф. Захарченко, А.В. Близнюк
лізу на кожному із етапів 3—5 та 5—10 хв від-
повідно в розчинах такого складу (мас. %): ор-
тофосфорна кислота — 55—65, сірчана кисло-
та — 18—21, триетаноламін — 0,3—1,6, гліце-
рин — 0,3—1,6, сегнетова сіль — 0,1—0,5, аміно-
оц това кислота — 0,1—0,3, щавлева кислота —
0,1—0,3, трилон Б — 0,01—0,1, вода — решта.
Відмова від продуктів конденсації уротропі-
ну та аніліну з триетаноламіном або трибен-
зилтригідротриазином, використання зазна-
чених вище сполук у вказаному співвідношен-
ні дозволяє покращити електропровідні влас-
тивості та розсіючу здатність поліруючого
розчину, збільшити його ємність до накопи-
чення продуктів полірування (розчинні спо-
луки компонентів сталі), за рахунок чого за-
безпечити високоякісне полірування при ниж-
чих густинах струму, тривалості обробки та
збільшити термін експлуатації розчину до
першої регенерації. Можливість здійснювати
полірування при більш низьких густинах стру-
му та за менш короткий проміжок часу забез-
печує зменшення питомих витрат електрое-
нергії та реагентів.
Таблиця 4
Вплив температури на питому електропровідність ізогідратного розрізу
системи H3PO4—H2SO4—H2O (10 мас. % H2O)
Концентрація, мас. % Питома електропровідність (См ⋅ см–1) при різній температурі (°С)
H3PO4 H2SO4 25 40 50 60 70 80 90
90 — 0,07562 0,1074 0,1473 0,1823 0,2223 0,2633 0,3026
80 10 0,07713 0,1116 0,1523 0,1871 0,2225 0,2634 0,3028
70 20 0,08202 0,1162 0,1575 0,1922 0,2303 0,2709 0,3104
60 30 0,08534 0,1195 0,1599 0,1953 0,2303 0,2702 0,3119
50 40 0,08413 0,1164 0,1560 0,1899 0,2281 0,2653 0,3063
40 50 0,07821 0,1151 0,1473 0,1806 0,2130 0,2538 0,2957
30 60 0,07350 0,1107 0,1437 0,1789 0,2167 0,2601 0,3059
20 70 0,08053 0,1227 0,1597 0,1985 0,2430 0,2910 0,3426
10 80 0,1051 0,1558 0,1973 0,2489 0,2890 0,3413 0,3968
— 90 0,1355 0,1901 0,2376 0,2923 0,3348 0,3912 0,4493
Таблиця 5
Питома електропровідність ізогідратного розрізу
системи H3PO4—H2SO4—H2O (20 мас. % H2O) при різній температурі
Концентрація, мас. % Питома електропровідність (См ⋅ см–1) при різній температурі (°С)
H3PO4 H2SO4 25 40 50 60 70 80 90
80 — 0,1129 0,1638 0,2005 0,2398 0,2787 0,3199 0,3614
70 10 0,1272 0,1861 0,2273 0,2696 0,3126 0,3584 0,4042
60 20 0,1439 0,2059 0,2510 0,2968 0,3437 0,3936 0,4437
50 30 0,1573 0,2268 0,2754 0,3234 0,3731 0,4262 0,4795
40 40 0,1607 0,2279 0,2761 0,3253 0,3759 0,4299 0,4854
30 50 0,1571 0,2270 0,2754 0,3255 0,3774 0,4329 0,4916
20 60 0,1479 0,2108 0,2586 0,3080 0,3605 0,4180 0,4791
10 70 0,1409 0,2035 0,2532 0,3054 0,3618 0,4245 0,4903
— 80 0,1374 0,2048 0,2581 0,3149 0,3763 0,4430 0,5158
53ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2016, 12(1)
Електрохімічне полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціонального остеосинтезу
В табл. 6 наведені усереднені основні показ-
ники електрохімічного полірування нержавію-
чих сталей Х18Н10Т, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т,
95Х18, 20Х13, 40Х13 відомим методом (одно-
стадійним в присутності інгібіторної добавки
С-1 та сольової композиції Д-3 (табл. 2) 10 об. %)
та запропонованим. Полірування проводили в
базовому розчині такого складу (мас. %): орто-
фосфорна кислота — 65,0, сірчана кисло та —
21,0, триетаноламін — 1,0, гліцерин — 1,0, сегне-
това сіль — 0,3, амінооцтова кислота — 0,1, щавле-
ва кислота — 0,1, трилон Б — 0,01, вода — решта.
Середня амплітуда шерехатості поверхонь до
обробки не перевищувала 2,5 мкм.
Із наведених даних видно, що електрохімічне
полірування з поступовим зменшенням густи-
ни струму характеризується кращими техніко-
економічними показниками.
Запропонований спосіб дозволяє:
значно скоротити питомі витрати електрое-
нергії за рахунок підвищення електропро-
відності, зменшити тривалість полірування
та густину струму;
скоротити питомі витати реагентів за раху-
нок продовження терміну експлуатації по-
ліруючого розчину, зменшення частоти ко-
ригування та їхнього вмісту у вихідному по-
ліруючому розчині;
підвищити якість полірування та його ін-
тен сивність за рахунок скорочення три ва-
лості процесу та зменшення густини стру-
му.
Таблиця 6
Порівняльна характеристика основних показників електрохімічного
полірування нержавіючих сталей
Метод
полірування і, А/дм2 τ, хв
Питомі витрати
електроенергії,
Вт · год/дм2
Якість обробки
поверхні, Ra, мкм
Тривалість
експлуатації
розчину,
А · год/л
Коефіцієнт
дзеркального
відбиття, %
одностадійний 25—30 20—30 60—90 0,20—0,30 200 55—60
двостадійний
І етап 20—25 3—5 6—12 0,30—0,35 500 55—58
ІІ етап 10—15 5—10 4,5—9,5 0,20—0,30 450 62—65
Таблиця 7
Швидкість розчинення деяких марок нержавіючих сталей в базовому
розчині електрохімічного полірування складу, мас. %: H3PO4 — 60, H2SO4 — 20,
H2O — 20 + сольова композиція С-3 — 1,5 (мас. %.)
Густина струму,
А/дм2
Швидкість розчинення нержавіючих сталей (мкм/хв) при різних температурах
12Х18Н10Т 12Х18Н9 20Х13
25 С 60 С 25 С 60 С 25 С 60 С
5,0 0,34 0,85 0,41 0,90 0,15 0,36
10,0 0,50 1,15 0,53 1,21 0,24 0,53
15,0 0,76 1,54 0,80 1,60 0,40 0,80
25,0 1,28 2,66 1,30 2,80 0,58 1,05
35,0 2,08 3,32 2,21 3,57 1,01 1,23
50,0 3,90 4,74 4,01 4,90 1,90 2,35
75,0 7,24 7,50 7,38 7,55 3,46 3,90
100,0 8,00 9,40 8,81 9,91 3,83 4,75
54 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2016, 12(1)
А.О. Омельчук, І.М. Юденкова, М.Ф. Захарченко, А.В. Близнюк
ТРЬОХСТУПЕНЕВИЙ ПРОЦЕС
ЕЛЕКТРОХІМІЧНОЇ ОБРОБКИ ІМПЛАНТАТІВ
Виконані дослідження показали, що в залеж-
ності від умов поляризації змінюється швид-
кість розчинення поверхневого шару імпланта-
ту, кількісний склад, склад поверхневих мікро-
структур, геометричні розміри вихідного виро бу.
В деяких випадках при поліруванні необхідно
витримувати задані допуски на зміну геометрич-
них розмірів вихідного виробу. Найкращі умови
полірування забезпечує такий режим поліру-
вання, за якого забезпечується висока якість по-
верхні при мінімальних втратах металу та зміні
геометричних розмірів. Крім того, необхідно за-
значити, що при електрохімічному поліруванні
в поверхневому шарі формуються мікрострук-
тури, які надають поверхні імплантату нових по-
кращених пружно-механічних властивостей. В
значній мірі цьому сприяє також формування
оксидного шару на поверхні металу зі сторони
поліруючого розчину.
Виявлення взаємозв’язку між умовами полі-
рування, складом поверхневого шару та якіс тю
поверхні після електрохімічної обробки вик-
ликає неабиякий інтерес для оптимізації умов
електрохімічного полірування імплантатів.
В табл. 7 наведені середні значення залеж-
ності швидкості розчинення деяких марок
Таблиця 8
Показники електрохімічного полірування нержавіючої сталі 12Х18Н10Т в розчинах
з невисоким вмістом ортофосфорної кислоти при 50 °С
Умови полірування
Середня шерехатість
поверхні, мкм Питомі витрати
електроенергії,
Вт ⋅ год/дм2
Склад розчину полірування, мас. %
і, А/дм2 τ, хв
H3PO4 H2SO4 Добавка до ЕХП після ЕХП
30,0 50,0 С-3 (1,5) 80,0 1,0 1,25 0,64 21,3
35,0 45,0 — 80,0 2,0 1,54 0,31 49,5
40,0 40,0 С-1 (2,0) 60,0 3,0 1,25 0,25 42,0
30,0 50,0 С-3 (1,5) 70,0 1,0 1,61 0,32 17,5
35,0 50,0 Д-1(15,0) 60,0 2,0 1,32 0,39 28,0
30,0 40,0 Д-1(15,0) 60,0 3,0 1,25 0,30 39,0
35,0 45,0 — 70,0 1,0 1,15 0,43 16,3
Таблиця 9
Елементний склад нержавіючої сталі 12Х18Н10Т після полірування
на першому етапі у розчині складу, мас. %: H3PO4 — 30, H2SO4 — 50, H2O — 20
+ сольова композиція С-3 — 1,5 (мас. %.); іа = 80 А/дм2, τ = 1 хв, t = 50 °С
Відстань від поверхні
зразку, мкм
Вміст елементів, мас. %
О Si Ti Cr Mn Fe Ni
0 0,54 1,49 0,37 17,76 0,69 68,23 10,61
1,0 0,81 0,30 18,17 0,86 69,16 10,29
6,0 0,76 0,39 18,36 0,9 68,82 10,43
15,0 0,8 0,28 18,33 0,74 69,14 10,41
20,0 0,6 0,32 18,37 0,91 68,42 11
40,0 0,80 0,24 18,29 0,7 69,19 10,45
55ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2016, 12(1)
Електрохімічне полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціонального остеосинтезу
нер жавіючої сталі від густини струму та тем-
ператури. Відмічено, що при однаковій тем-
пературі та густині струму аустенітні сталі
(12Х18Н10Т, 12Х18Н9) мають більш високу
швидкість розчинення, ніж мартенситні (20Х13).
Збільшення температури та густини струму
сприяють збільшенню швидкості розчинення
поверхневого шару.
Більш низька швидкість розчинення мар-
тенситної сталі 20Х13 обумовлена, очевидно,
більш високим вмістом заліза (до 83 мас. %),
здатним в базових розчинах полірування пе-
реходити в пасивний стан при потенціалах,
майже однакових з Фладе-потенціалом аусте-
нітних сталей (близько 0 В відносно потенціа-
лу стандартного водневого електроду). На від-
міну від аустенітних сталей потенціал пере-
пасивації заліза знаходиться в більш позитив-
ній області (+1,9 ÷ +2,0 В) у порівнянні з аус-
тенітними сталями (+1,5 ÷+1,6 В). Цьому в
значній мірі сприяє більш високий вміст вуг-
лецю (0,20 мас. %) та кремнію (1,0 мас. %) в
сталі 20Х13 у порівнянні з аустенітними ста-
лями. Дещо нижчі швидкості розчинення ста-
лі 12Х18Н10Т у порівнянні зі сталлю 12Х18Н9
можна віднести за рахунок легуючої добавки ти-
тану (до 0,7 мас. %), який також дуже легко па-
сивується з утворенням важкорозчинних оксид-
них сполук. Якщо імплантати, які підлягають
електрохімічному поліруванню, мають невели-
кий допуск щодо зміни геометричних розмірів,
то їх доцільно полірувати при високих густи-
нах струму (60—80 А/дм2) протягом відносно
малого періоду часу. Однак виконані нами до-
слідження показують, що за цих умов на по-
верхні імплантатів іноді фіксується локальне
точкове травлення, що зовні нагадує пітинг.
За допомогою растрового рентгенівського
мікроаналізатора РЕММА-101М було вияв-
лено, що в місцях витравлювання поверхне-
Таблиця 10
Показники електрохімічного полірування нержавіючої сталі 12Х18Н10Т на другому
та третьому етапах в розчинах з високим вмістом ортофосфорної кислоти
Умови полірування Середня шерехатість
поверхні, мкм
Питомі витрати
електроенергії,
Вт ⋅ год/дм2
Склад розчину полірування, мас. %
і, А/дм2 τ, хв t, °C
H3PO4 H2SO4 Добавка до ЕХП після ЕХП
Другий етап полірування
70,0 10,0 С-3(1,5) 20,0 3,0 25 0,31 0,21 3,8
60,0 20,0 С-1 (2,0) 30,0 2,0 40 0,64 0,25 5,7
80,0 10,0 С-3(1,5) 20,0 1,0 35 0,25 0,11 1,3
65,0 15,0 Д-1(15,0) 25,0 1,0 40 0,32 0,16 2,0
65,0 15,0 С-3(1,5) 25,0 2,0 40 0,39 0,20 4,1
70,0 15,0 С-2(1,5) 30,0 2,0 30 0,30 0,15 6,0
75,0 10,0 С-3(1,5) 20,0 3,0 40 0,43 0,18 3,7
Третій етап полірування
60,0 20,0 С-1 (2,0) 15,0 3,0 25 0,21 0,10 3,3
65,0 15,0 С-3(1,5) 10,0 5,0 30 0,25 0,11 2,1
65,0 15,0 Д-1(15,0) 15,0 3,0 45 0,11 0,06 3,0
70,0 15,0 С-2(1,5) 12,0 4,0 40 0,16 0,06 2,3
70,0 10,0 С-3(1,5) 10,0 5,0 25 0,20 0,07 2,4
75,0 10,0 С-3(1,5) 13,0 3,0 40 0,15 0,09 2,0
80,0 10,0 С-3(1,5) 10,0 5,0 45 0,18 0,07 2,1
56 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2016, 12(1)
А.О. Омельчук, І.М. Юденкова, М.Ф. Захарченко, А.В. Близнюк
вий шар збіднюється на титан, манган та нікель,
натомість збагачується кремнієм. З метою за-
побігання ефекту розтравлювання поверхні за-
пропоновано полірування здійснювати при
ступінчатому зменшенні густини струму.
Найбільш доцільно на першому етапі елек-
трохімічне полірування здійснювати при ви-
соких густинах струму (60—80 А/дм2) протя-
гом 1—3 хв в температурному інтервалі 40—
60 ºС в розчинах з невисоким (до 40 мас. %)
вмістом фосфорної кислоти. Виконані дослі-
дження показали, що такі розчини мають до-
сить високу електропровідність (вищу, ніж у
розчинів з високим (70—80 мас. %) вмістом
фосфорної кислоти) та в’язкість, що є однією з
необхідних умов електрохімічного поліруван-
ня. Висока електропровідність розчинів дозво-
ляє суттєво скоротити питомі витрати електро-
енергії за рахунок зменшення падіння напруги
на ванні. Показники електрохімічного поліру-
вання імплантатів, виготовлених з нержавіючої
сталі 12Х18Н10Т в розчинах з невисоким вміс-
том ортофосфорної кислоти при високих гус-
тинах струму, наведені в табл. 8.
Отримані результати свідчать, що розчини з
невеликим вмістом фосфорної кислоти з успі-
хом можуть бути реалізовані для згладжуван-
ня макронерівностей поверхні імплантатів
при високих густинах струму та підвищеній
температурі розчину полірування.
Методом рентгенівського мікроаналізу було
досліджено вплив електрохімічного поліру-
вання на зміну складу поверхневого шару імп-
лантату (табл. 9). Для цього були виготовлені
поперечні шліфи досліджених зразків.
Із наведених даних видно, що після електро-
хімічного полірування на першому етапі по-
верхня та приповерхневі шари зразку нержа-
віючої сталі збагачується переважно кремнієм.
Вміст хрому та мангану зменшується. Серед
інших елементів зафіксовано кисень. Це може
свідчити на користь того, що в процесі елек-
трохімічного полірування вже на першому
його етапі на поверхні імплантату починає
формуватись оксидна плівка.
Подальше електрохімічне полірування до-
цільно виконувати в розчинах з більш висо-
кою (60—80 мас. %) концентрацією ортофос-
форної кислоти. Збагачені фосфорною кисло-
тою розчини мають більш високу в’язкість та
густину, що створює сприятливі умови для по-
лірування [16—18]. З огляду на меншу елек-
тропровідність розчинів з високим вмістом
ортофосфорної кислоти електрохімічне полі-
рування доцільно виконувати при більш низь-
ких густинах струму.
Встановлено, що на другому етапі електро-
хімічне полірування доцільно проводити в ін-
тервалі густин струму 20—30 А/дм2, протягом
1—3 хв. Оптимальний температурний інтер-
вал — 25—40 °С.
І нарешті, фінішну операцію можна викону-
вати в розчинах попереднього етапу при гус-
тинах струму 10—15 А/дм2 протягом 3—5 хв. До-
пустимий температурний інтервал поліруван-
ня — 20—45 °С, але кращі показники досяга-
ються при більш високих температурах.
Показники електрохімічного полірування на
другому та третьому етапах наведені в табл.
10. Як вихідні використовували зразки, отри-
мані при поліруванні на першому етапі, в роз-
чинах з низьким вмістом ортофосфорної кис-
лоти. Після електрохімічного полірування зраз -
ки досліджували методом рентгенівської мік-
роскопії та мікроаналізу.
Наведені результати свідчать, що запропо-
нований режим електрохімічної обробки за-
безпечує високоякісне полірування нержавію-
чої сталі 12Х18Н10Т. Коефіцієнт дзеркально-
го відбиття світла від поверхні полірованих
зразків не нижчий за 65 %.
Аналогічних результатів можна досягти, як-
що до розчинів для полірування використову-
вати як добавки композиції, які не містять
продуктів конденсації аніліну та уротропіну
(інгібітора корозії ПБ-5).
Як і на першому етапі полірування, на дру-
гому та третьому етапах продовжується фор-
мування поверхневого шару, до складу якого
входять кисень, з’являється сірка та фосфор.
57ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2016, 12(1)
Електрохімічне полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціонального остеосинтезу
За рахунок постадійного зменшення густи-
ни струму та використання розчинів з різним
вмістом фосфорної кислоти розроблений нами
метод полірування дозволяє:
скоротити питомі витрати електроенергії;
інтенсифікувати процес полірування за ра-
хунок скорочення його тривалості;
зменшити питомі витрати реагентів за раху-
нок продовження терміну експлуатації по-
ліруючого розчину, зменшення частоти ко-
ригування та їхнього вмісту у вихідному по-
ліруючому розчині;
поліпшити якість полірування та механічні
властивості поверхні.
ВИСНОВКИ
1. Розроблено новий вдосконалений метод
електрохімічного полірування імплантатів ос-
теосинтезу, виготовлених із аустенітних та мар-
тенситних сталей, в основу якого покладено
електрохімічну обробку поверхні в розчинах
на основі потрійної системи H2SO4—H3PO4—
H2O при постадійному зменшенні густини стру-
му та збільшенні концентрації ортофосфорної
кислоти в розчинах полірування. Полірування
здійснювали в три етапи. На першому етапі по-
лірування в розчинах з невеликим вмістом орто-
фосфорної кислоти (до 30—40 мас. %) при ве-
ликих густинах струму (до 80 А/дм2) згладжу-
вали макронерівності рельєфу поверхні. В роз-
чинах з більш високим вмістом (до 80 мас. %)
ортофосфорної кислоти при поступовому змен-
шенні густини струму (до 10—15 А/дм2) згла-
джували мікронерівності та полірували повер-
х ню. Такий режим анодної поляризації сприяв
формуванню поверхневого шару, що характе-
ризується покращеними пружно-меха нічними
властивостями. Були визначені оптимальний
режим (густина струму, склад розчину, темпе-
ратура, тривалість обробки) полірування на
кожному із етапів.
2. Розроблений метод полірування виробів
із нержавіючих сталей дає можливість:
уникнути розтравлювання поверхні;
скоротити питомі витрати електроенергії;
інтенсифікувати процес полірування за ра-
хунок скорочення його тривалості;
знизити питомі витати реагентів за рахунок
продовження терміну експлуатації поліру-
ючого розчину та зменшити частоти кори-
гування складу поліруючого розчину;
поліпшити якість полірування та механічні
властивості поверхні.
3. Виявлені області складів потрійної систе-
ми H2SO4—H3PO4—H2O, що можуть бути ре-
комендовані як базові для електрохімічного
полірування імплантатів, виготовлених із аус-
тенітних та мартенситних сталей, як постій-
ним, так і змінним струмом промислової час-
тоти. Визначено оптимальний склад та кіль-
кість інгібіторних (Д) та сольових (С) компо-
зицій, що рекомендовано вводити до складу
базових розчинів електрохімічного поліруван-
ня з метою запобігання розтравлювання по-
верхні і пасивації та формуванню захисного
антикорозійного шару. Основними компонен-
тами таких композицій є: триетаноламін, бенз-
триазол, сегнетова сіль, ацетанілід, щавлева
кислота, трилон Б.
4. Методами рентгенівської електронної мік-
роскопії-мікроаналізу та мікроіндентування ви-
явлено, що електрохімічне полірування спри-
яє покращенню механічних властивостей по-
верхні імплантатів із нержавіючих сталей аус-
тенітного та мартенситного типу за рахунок
зменшення концентрації мікродефектів та мі-
кроспотворень другого та третього роду, а та-
кож за рахунок формування поверхневого
шару, до складу якого входить кисень, сірка та
фосфор. Виявлено, що сталі мартенситного
типу важче піддаються електрохімічному по-
ліруванню, ніж аустенітні.
5. Досліджено фізико-хімічні властивості
(в’язкість, густина, електропровідність) широ-
кого кола складів потрійної системи H
2SO4—
H3PO4—H2O, рекомендованої до використан-
ня як базової для приготування розчинів елек-
трохімічного полірування імплантатів остео-
синтезу. На основі отриманих даних вста нов-
лено кореляційні залежності, що дозволяють
58 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2016, 12(1)
А.О. Омельчук, І.М. Юденкова, М.Ф. Захарченко, А.В. Близнюк
оцінювати зазначені властивості розчинів, вихо-
дячи з їх складу. Розчини з великою в’язкістю та
електропровідністю створюють найсприятливі-
ші умови для електрохімічного полірування.
6. Розроблено новий склад розчину електро-
хімічного полірування виробів із нержавіючих
сталей на основі сірчаної та ортофосфорної
кислот, який, на відміну від уже відомих, не
містить у своєму складі продуктів конденсації
аніліну та уротропіну, рекомендованих як інгі-
бітор корозії. Новий склад розчину електрохі-
мічного полірування, захищений патентом на
корисну модель, дозволяє покращити елек-
тропровідні властивості та розсіючу здатність
поліруючого розчину, збільшити його ємність
до накопичення продуктів полірування (роз-
чинні сполуки компонентів сталі), за рахунок
чого забезпечити високоякісне полірування
при нижчих густинах струму і тривалості об-
робки та більш високому терміні експлуатації
до першої регенерації. Можливість здійснюва-
ти полірування при більш низьких густинах
струму та за менш короткий проміжок часу за-
безпечує зменшення питомих витрат електро-
енергії та реагентів.
ЛІТЕРАТУРА
1. Technology and market perspective for future Value
Added Materials, Final Report from Oxford Research
AS Luxembourg: Publications Office of the European
Union, 2012. — 128 p.
2. The Complete Guide to the Global Orthopaedic Market
2009, Espicom Business Intelligence (www.espicom.
com), 2009.
3. The Future of the Orthopedic Devices Market to 2012,
Global Markets Direct, Dec-2008, Report Code:
GMDME0754MR — 5 p.
4. Global Orthopaedic Market — Focus on Hip and Knee
replacement, A&M Mind Power Solutions, Jan 2010.
5. For Orthopedic Devices, the Future Is Still Bright,
Anthony G. Viscogliosi, Viscogliosi Bros LLC, May
2009.
6. Hip and Knee Replacement Market: Overview of the
US and European markets — growth in a mature market,
Datamonitor, Oct 2006.
7. Анкин Л.Н., Спасов С.А. Металлы и имплантаты для
стабильного остеосинтеза // Ортопедия, травмато-
логия и протезирование. — 1979. — № 1. — С. 63—68.
8. Бохловитова Е.Н., Шахметов В.Г. Применение мета-
ллов в хирургии // Медицинская промышленность в
СССР. — 1966. — № 6. — С. 7—11.
9. Мороз Н.Ф., Музыченко П.Ф. Остеосинтез фиксато-
рами «МЕТОСТ» в эксперименте // Изоб рета те ь ст-
во и рационализация на современном этапе развития
здравоохранения: (тезисы докладов 1-й городской
на учно-практической конференции изобретателей и
рационализаторов. г. Киев, 27—29 октября 1988 г.). —
1988. — Ч. 2. — С. 58—59.
10. Музыченко П.Ф., Цап Ю.П., Герцен Г.И., Минаева Т.И.
Коррозионная стойкость некоторых нержавеющих
сталей в биологических средах // Новые корро зи он-
ные литейные материалы. — К., 1984. — С. 32—34.
11. Andress H.J., Braun H, Helmberger T., Shurmann M., Her-
tlein H., Hartl W.H. Long-term results after posterior fi-
xation of thoraco-lumbar burst fractures // Injury. —
2002 — May. — № 33 — P. 357—365.
12. Rỏhndorf H., Ziegler V., Brữckner L. Dermatologische
Unvertrảglichkeitsreaktionen durch X5CrNiMo 18-10
Stahl-Imlantate im Tierexperiment // Z. Experim. Chi-
rurgu. Chirurg. Forsch. — 1982. — S. 125—162.
13. Грицанов А.И., Станчиц Ю.Ф. О коррозии металли-
ческих конструкций и металлозах тканей при лече-
нии переломов костей // Вестн. хирургии. — 1977. —
№ 2. — С. 105—109.
14. Вытюгов И.А., Котенко В.В., Журавлев Б.К., Гунтер В.Э.,
Поленичкин В.А., Материнский В.Я., Морозов В.А., Ко-
лышкин А.С., Ужнаков А.Д. Не которые биомеханичес-
кие аспекты некостного остеосинтеза коль це вид ны ми
фиксаторами с термомеханической памятью // Ор-
то педия, травматология. — 1984. — № 2. — С. 7—10.
15. Reastere J., Banamann G., Banagart F. Verwendun ga-
mẻg liehkeiten von NiTi sur Zementfrein Verankerung
von Prothesen // Med. Orthop. Techn. — 1980. — 100
(1). — P. 52—54.
16. Wagner С. Contribution to the Theory of Electropolish-
ing // J. Electrochem. Soc. — 1954. — V. 101. — P. 225—
228.
17. Jacquet P.A. Electrolytic Method for obtaining Bright
Copper Surfaces // Nature. — 1935. — V. 135. — P. 1076—
1076.
18. Elmore W.C. Electrolytic Polishing // J. Appl. Phys. —
1939. — V. 10. — P. 724—727.
19. Колотыркин Я.М. К вопросу о механизме анодного
растворения металлов в условиях пассивности // Сер.
хим. наук. — 1959. — №5. — С. 9—22.
20. Грилихес С.Я. Обезжиривание, травление и полиро-
вание металлов / под. ред. П.М. Вячеславовна: 5-е изд.,
перепаб. и доп. — Л.: Машиностроение, 1983. — 101 c.
21. Пат. України 20256А, МПК С25 F 3/24, С25 F 5/34.
Електроліт для електрохімічного полірування хро-
монікелевих аустенітних сталей / Зарубицький О.Г.,
59ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2016, 12(1)
Електрохімічне полірування імплантатів з нержавіючих сталей для стабільно функціонального остеосинтезу
Юденкова І. М., Гельман О. Д., Білошицкий А. П. —
Опубл. 27.02.98 р. — Бюл. № 1.
22. Пат. України №61252 А МПК7 С25F 3/16. Елект-
роліт для електрохімічного полірування та дезакти-
вації корозійностійкої сталі / Юденкова І.М., За ру-
бицький О.Г., Лісогор О.І., Захарченко М.Ф., Буднік
В.Г. — Опубл.17.11.03. — Бюл. № 11.
23. Майтак Г.П., Ищенко Н.А. Электрохимическое поли-
рование стали переменным током // Журн. прикл.
химии — 1965. — Т. 38, № 4. — С. 840—845.
24. Городыский А.В., Юденкова И.Н., Ищенко Н.А. Влия-
ние частоты переменного тока на электро хи мическое
полирование углеродистой стали // Укр. хим. журн. —
1982. — Т. 48, № 10. — С. 1105—1106.
25. Shivareddy S., Bae S.E., Brankovic S.R. Cu Surface
Morphology Evolution during Electropolishing // Elec-
trochem. Solid State Lett. — 2008. — V. 11. — P. D13—
D17.
26. Колемаев В.А., Староверов О.В., Турундаевский В.Б.
Теория вероятностей и математическая статистика. —
М.: Высшая школа, 1991. — 400 с.
27. Деклараційний патент України 61252 МПК7 С25F3/
16, С25F5/00. Електроліт для електрохімічної дезак-
тивації та полірування корозійностійкої ста лі. /
Юденкова І.М., Зарубицький О.Г., Лісогор О.І., Дмит-
рук Б.Ф., Дупак Л.Г., Захарченко М.Ф., Ковалевський
В.І., Буднік В.Г. — Опубл. 17. 11.2003 р. — Бюл. №11,
2003.
28. Пат. України на корисну модель № 87509 МПК
С25F 3/00; С25F 5/00.(Заявка № U201310244 від
20.08.2013). Спосіб електрохімічного полірування
нержавіючих і низьколегованих сталей. / Юденкова
І.М., Омельчук А.О., Шевель В.М., Масло М.А.,
Захарченко М.Ф. — Опубл. 10.02.2014. — Бюл. №3.
REFERENCES
1. Technology and market perspective for future Value Added
Materials, Final Report from Oxford Research AS Lu-
xembourg: Publications Office of the European Union,
2012.
2. The Complete Guide to the Global Orthopaedic Market
2009, Espicom Business Intelligence (www.espicom.com),
2009.
3. The Future of the Orthopedic Devices Market to 2012,
Global Markets Direct, Dec-2008, Report Code: GMD
ME0754MR — 5 p.
4. Global Orthopaedic Market — Focus on Hip and Knee
replacement, A&M Mind Power Solutions, Jan 2010.
5. For Orthopedic Devices, the Future Is Still Bright, Anthony
G. Viscogliosi, Viscogliosi Bros LLC, May 2009.
6. Hip and Knee Replacement Market: Overview of the US
and European markets — growth in a mature market, Da-
tamonitor, Oct 2006.
7. Ankin L.N., Spasov S.A. Metally i implantaty dlja sta-
bil’nogo osteosinteza. Ortopedija, travmatologija i prote-
zirovanie. 1979, N 1: 63—68 [in Russian].
8. Bohlovitova E.N., Shahmetov V.G. Primenenie metallov
v hirurgii. Medicinskaja promyshlennost’ v SSSR. 1966, N
6: 7—11 [in Russian].
9. Moroz N.F., Muzychenko P.F. Osteosintez fiksatorami
«METOST» v jeksperimente. Izobretatel’stvo i ra cio na-
lizacija na sovremennom jetape razvitija zdravoohranenija
(tezisy dokladov 1-j gorodskoj nauchno-prakticheskoj
konferencii izobretatelej i racionalizatorov. g. Kiev, 27—
29 oktjabrja 1988). 1988. Ch. 2: 58—59 [in Russian].
10. Muzychenko P.F., Cap Ju.P., Gercen G.I., Minaeva T.I.
Korrozionnaja stojkost’ nekotoryh nerzhavejushhih sta-
lej v biologicheskih sredah. Novye korrozionnye litejnye
materialy. Kyiv, 1984: 32—34 [in Russian].
11. Andress HJ, Braun H, Helmberger T. et al. Long-term
results after posterior fixation of thoraco-lumbar burst
fractures. Injury. 2002, N 33: 357—365.
12. Rỏhndorf H., Ziegler V., Brữckner L. Dermatologische
Unvertrảglichkeitsreaktionen durch X5CrNiMo 18-10
Stahl-Imlantate im Tierexperiment. Z. Experim. Chi rur-
gu. Chirurg. Forsch. 1982: 125—162.
13. Gricanov A.I., Stanchic Ju.F. O korrozii metallicheskih
konstrukcij i metallozah tkanej pri lechenii perelomov
kostej. Vestn. hirurgii. 1977, N 2: 105—109 [in Russian].
14. Vytjugov I.A., Kotenko V.V., Zhuravlev B.K., i dr. Ne-
kotorye biomehanicheskie aspekty nekostnogo osteo-
sinteza kol‘cevidnymi fiksatorami s termomehanicheskoj
pamjat‘ju. Ortopedija, travmatologija. 1984, N 2: 7—10
[in Russian].
15. Reastere J., Banamann G., Banagart F. Verwendun gamẻ-
gliehkeiten von NiTi sur Zementfrein Verankerung von
Prothesen. Med. Orthop. Techn. 1980, 100(1): 52—54.
16. Wagner С. Contribution to the Theory of Electro po li-
shing. J. Electrochem. Soc. 1954. V. 101: 225—228.
17. Jacquet P.A. Electrolytic Method for obtaining Bright
Copper Surfaces. Nature. 1935. V. 135: 1076—1076.
18. Elmore W.C. Electrolytic Polishing. J. Appl. Phys. 1939.
V. 10: 724—727.
19. Kolotyrkin Ja.M. K voprosu o mehanizme anodnogo
rastvorenija metallov v uslovijah passivnosti. Ser. him.
nauk. 1959, N 5: 9—22 [in Russian].
20. Grilihes S.Ja. Obezzhirivanie, travlenie i polirovanie me-
ta l lov. pod. red. P.M. Vjacheslavovna. Leningrad: Mashi-
nostroenie, 1983 [in Russian].
21. Pat. Ukrai’ny 20256A, MPK S25 F 3/24, S25 F 5/34.
Elektrolit dlja elektrohimichnogo poliruvannja hromo-
nikelevyh austenitnyh stalej. Zarubyc’kyj O.G., Juden-
kova I.M., Gel’man O.D., Biloshyckyj A.P. [in Ukrai-
nian].
22. Pat. Ukrai’ny № 61252 A MPK7 S25F 3/16. Elektrolit
dlja elektrohimichnogo poliruvannja ta dezaktyvacii’
60 ISSN 1815-2066. Nauka innov. 2016, 12(1)
А.О. Омельчук, І.М. Юденкова, М.Ф. Захарченко, А.В. Близнюк
korozijnostijkoi’ stali. Judenkova I.M., Zarubyc’kyj O.G., Li-
sogor O.I., Zaharchenko M.F., Budnik V.G. [in Ukrai nian].
23. Majtak G.P., Ishhenko N.A. Jelektrohimicheskoe poli ro-
va nie stali peremennym tokom. Zhurn. prikl. Himii. 1965,
38(4): 840—845 [in Russian].
24. Gorodyskij A.V., Judenkova I.N., Ishhenko N.A. Vlijanie
chastoty peremennogo toka na jelektrohimicheskoe po-
li rovanie uglerodistoj stali. Ukr. him. zhurn. 1982, 48(10):
1105—1106 [in Russian].
25. Shivareddy S., Bae S.E., Brankovic S.R. Cu Surface
Morphology Evolution during Electropolishing. Elect-
rochem. Solid State Lett. 2008. V. 11: D13—D17.
26. Kolemaev V.A., Staroverov O.V., Turundaevskij V.B. Te-
orija verojatnostej i matematicheskaja statistika. Moskva:
Vysshaja shkola, 1991 [in Russian].
27. Deklaracijnyj patent Ukrai’ny 61252 MPK7 S25F3/16, S25
F5/00. Elektrolit dlja elektrohimichnoi’ dezaktyvacii’ ta po-
li ruvannja korozijnostijkoi’ stali. Judenkova I.M., Za ru by-
c’kyj O.G., Lisogor O.I., Dmytruk B.F., Dupak L.G., Za ha r c-
he n ko M.F., Kovalevs’kyj V.I., Budnik V.G. [in Ukrainian].
28. Pat. Ukrai’ny na korysnu model’ № 87509 MPK S25F 3/
00; S25F 5/00. (Zajavka № U201310244 vid 20.08.2013).
Sposib elektrohimichnogo poliruvannja nerzhavijuchyh i
nyz’kolegovanyh stalej. Judenkova I.M., Omel’chuk A.O.,
Shevel’ V.M., Maslo M.A., Zaharchenko M.F. [in Ukrai nian].
А.А. Омельчук, И.Н. Юденкова ,
Н.Ф. Захарченко, А.В. Близнюк
Институт общей и неорганической химии
им. В.И. Вернадського НАН Украины, Киев
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ПОЛИРОВАНИЕ
ИМПЛАНТАТОВ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ
ДЛЯ СТАБИЛЬНО ФУНКЦИОНАЛЬНОГО
ОСТЕОСИНТЕЗА
Разработан новый метод электрохимического полиро-
вания имплантатов из нержавеющих сталей для стаби-
льно функционального остеосинтеза. Полирование им-
п лантатов проводилось в растворах на основе тройной
системы H2SO4—H3PO4—H2O при постадийном умень-
шении плотности тока и увеличении концентрации ор-
тофосфорной кислоты. Определен оптимальный режим
полировки (плотность тока, состав раствора, температу-
ра, продолжительность обработки). Разработанный ме-
тод разрешает улучшить качество и механические свойс-
тва поверхности.
Ключевые слова: электрохимическое полирование,
нержавеющие стали, имплантаты, функциональный ос-
теосинтез.
A.О. Omel’chuk, I.M. Yudenkova ,
M.F. Zakharchenko, A.V. Bliznyuk
V.I. Vernadsky Institute of General
and Inorganic Chemistry, NAS of Ukraine, Kyiv
ELECTROPOLISHING
OF STAINLESS STEEL IMPLANTS
FOR STABLE FUNCTIONAL
OSTEOSYNTHESIS
A new method for the electropolishing stainless steel for
stable functional osteosynthesis has been developed. The
polishing of implants was carried out in solutions, based on
the ternary system H2SO4—H3PO4—H2O with stepwise
decreasing the current density and increasing the ortho-
phosphoric acid concentration. The optimal polishing con-
ditions (current density, solution composition, tempera-
ture and duration) have been determined. The developed
method improves the quality and mechanical properties of
the surface.
Keywords: electrochemical polishing, stainless steels,
implants, functional osteosynthesis.
Стаття надійшла до редакції 23.06.15
<<
/ASCII85EncodePages false
/AllowTransparency false
/AutoPositionEPSFiles true
/AutoRotatePages /None
/Binding /Left
/CalGrayProfile (Dot Gain 20%)
/CalRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1)
/CalCMYKProfile (U.S. Web Coated \050SWOP\051 v2)
/sRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1)
/CannotEmbedFontPolicy /Error
/CompatibilityLevel 1.4
/CompressObjects /Tags
/CompressPages true
/ConvertImagesToIndexed true
/PassThroughJPEGImages true
/CreateJobTicket false
/DefaultRenderingIntent /Default
/DetectBlends true
/DetectCurves 0.0000
/ColorConversionStrategy /CMYK
/DoThumbnails false
/EmbedAllFonts true
/EmbedOpenType false
/ParseICCProfilesInComments true
/EmbedJobOptions true
/DSCReportingLevel 0
/EmitDSCWarnings false
/EndPage -1
/ImageMemory 1048576
/LockDistillerParams false
/MaxSubsetPct 100
/Optimize true
/OPM 1
/ParseDSCComments true
/ParseDSCCommentsForDocInfo true
/PreserveCopyPage true
/PreserveDICMYKValues true
/PreserveEPSInfo true
/PreserveFlatness true
/PreserveHalftoneInfo false
/PreserveOPIComments false
/PreserveOverprintSettings true
/StartPage 1
/SubsetFonts true
/TransferFunctionInfo /Apply
/UCRandBGInfo /Preserve
/UsePrologue false
/ColorSettingsFile ()
/AlwaysEmbed [ true
]
/NeverEmbed [ true
]
/AntiAliasColorImages false
/CropColorImages true
/ColorImageMinResolution 300
/ColorImageMinResolutionPolicy /OK
/DownsampleColorImages true
/ColorImageDownsampleType /Bicubic
/ColorImageResolution 1200
/ColorImageDepth -1
/ColorImageMinDownsampleDepth 1
/ColorImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeColorImages false
/ColorImageFilter /DCTEncode
/AutoFilterColorImages true
/ColorImageAutoFilterStrategy /JPEG
/ColorACSImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/ColorImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/JPEG2000ColorACSImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/JPEG2000ColorImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/AntiAliasGrayImages false
/CropGrayImages true
/GrayImageMinResolution 300
/GrayImageMinResolutionPolicy /OK
/DownsampleGrayImages true
/GrayImageDownsampleType /Bicubic
/GrayImageResolution 1200
/GrayImageDepth -1
/GrayImageMinDownsampleDepth 2
/GrayImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeGrayImages false
/GrayImageFilter /DCTEncode
/AutoFilterGrayImages true
/GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG
/GrayACSImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/GrayImageDict <<
/QFactor 0.15
/HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1]
>>
/JPEG2000GrayACSImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/JPEG2000GrayImageDict <<
/TileWidth 256
/TileHeight 256
/Quality 30
>>
/AntiAliasMonoImages false
/CropMonoImages true
/MonoImageMinResolution 1200
/MonoImageMinResolutionPolicy /OK
/DownsampleMonoImages true
/MonoImageDownsampleType /Bicubic
/MonoImageResolution 1200
/MonoImageDepth -1
/MonoImageDownsampleThreshold 1.50000
/EncodeMonoImages false
/MonoImageFilter /CCITTFaxEncode
/MonoImageDict <<
/K -1
>>
/AllowPSXObjects false
/CheckCompliance [
/None
]
/PDFX1aCheck false
/PDFX3Check false
/PDFXCompliantPDFOnly false
/PDFXNoTrimBoxError true
/PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [
0.00000
0.00000
0.00000
0.00000
]
/PDFXSetBleedBoxToMediaBox true
/PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [
0.00000
0.00000
0.00000
0.00000
]
/PDFXOutputIntentProfile (None)
/PDFXOutputConditionIdentifier ()
/PDFXOutputCondition ()
/PDFXRegistryName ()
/PDFXTrapped /False
/CreateJDFFile false
/Description <<
/ARA <FEFF06270633062A062E062F0645002006470630064700200627064406250639062F0627062F0627062A002006440625064606340627062100200648062B062706260642002000410064006F00620065002000500044004600200645062A064806270641064206290020064406440637062806270639062900200641064A00200627064406450637062706280639002006300627062A0020062F0631062C0627062A002006270644062C0648062F0629002006270644063906270644064A0629061B0020064A06450643064600200641062A062D00200648062B0627062606420020005000440046002006270644064506460634062306290020062806270633062A062E062F062706450020004100630072006F0062006100740020064800410064006F006200650020005200650061006400650072002006250635062F0627063100200035002E0030002006480627064406250635062F062706310627062A0020062706440623062D062F062B002E0635062F0627063100200035002E0030002006480627064406250635062F062706310627062A0020062706440623062D062F062B002E>
/BGR <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>
/CHS <FEFF4f7f75288fd94e9b8bbe5b9a521b5efa7684002000410064006f006200650020005000440046002065876863900275284e8e9ad88d2891cf76845370524d53705237300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c676562535f00521b5efa768400200050004400460020658768633002>
/CHT <FEFF4f7f752890194e9b8a2d7f6e5efa7acb7684002000410064006f006200650020005000440046002065874ef69069752865bc9ad854c18cea76845370524d5370523786557406300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c4f86958b555f5df25efa7acb76840020005000440046002065874ef63002>
/CZE <FEFF005400610074006f0020006e006100730074006100760065006e00ed00200070006f0075017e0069006a007400650020006b0020007600790074007600e101590065006e00ed00200064006f006b0075006d0065006e0074016f002000410064006f006200650020005000440046002c0020006b00740065007200e90020007300650020006e0065006a006c00e90070006500200068006f006400ed002000700072006f0020006b00760061006c00690074006e00ed0020007400690073006b00200061002000700072006500700072006500730073002e002000200056007900740076006f01590065006e00e900200064006f006b0075006d0065006e007400790020005000440046002000620075006400650020006d006f017e006e00e90020006f007400650076015900ed007400200076002000700072006f006700720061006d0065006300680020004100630072006f00620061007400200061002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e0030002000610020006e006f0076011b006a016100ed00630068002e>
/DAN <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>
/DEU <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>
/ESP <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>
/ETI <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>
/FRA <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>
/GRE <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>
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
/HRV (Za stvaranje Adobe PDF dokumenata najpogodnijih za visokokvalitetni ispis prije tiskanja koristite ove postavke. Stvoreni PDF dokumenti mogu se otvoriti Acrobat i Adobe Reader 5.0 i kasnijim verzijama.)
/HUN <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>
/ITA <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>
/JPN <FEFF9ad854c18cea306a30d730ea30d730ec30b951fa529b7528002000410064006f0062006500200050004400460020658766f8306e4f5c6210306b4f7f75283057307e305930023053306e8a2d5b9a30674f5c62103055308c305f0020005000440046002030d530a130a430eb306f3001004100630072006f0062006100740020304a30883073002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee5964d3067958b304f30533068304c3067304d307e305930023053306e8a2d5b9a306b306f30d530a930f330c8306e57cb30818fbc307f304c5fc59808306730593002>
/KOR <FEFFc7740020c124c815c7440020c0acc6a9d558c5ec0020ace0d488c9c80020c2dcd5d80020c778c1c4c5d00020ac00c7a50020c801d569d55c002000410064006f0062006500200050004400460020bb38c11cb97c0020c791c131d569b2c8b2e4002e0020c774b807ac8c0020c791c131b41c00200050004400460020bb38c11cb2940020004100630072006f0062006100740020bc0f002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e00300020c774c0c1c5d0c11c0020c5f40020c2180020c788c2b5b2c8b2e4002e>
/LTH <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>
/LVI <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>
/NLD (Gebruik deze instellingen om Adobe PDF-documenten te maken die zijn geoptimaliseerd voor prepress-afdrukken van hoge kwaliteit. De gemaakte PDF-documenten kunnen worden geopend met Acrobat en Adobe Reader 5.0 en hoger.)
/NOR <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>
/POL <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>
/PTB <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>
/RUM <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>
/RUS <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>
/SKY <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>
/SLV <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>
/SUO <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>
/SVE <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>
/TUR <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>
/ENU (Use these settings to create Adobe PDF documents best suited for high-quality prepress printing. Created PDF documents can be opened with Acrobat and Adobe Reader 5.0 and later.)
/UKR <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>
>>
/Namespace [
(Adobe)
(Common)
(1.0)
]
/OtherNamespaces [
<<
/AsReaderSpreads false
/CropImagesToFrames true
/ErrorControl /WarnAndContinue
/FlattenerIgnoreSpreadOverrides false
/IncludeGuidesGrids false
/IncludeNonPrinting false
/IncludeSlug false
/Namespace [
(Adobe)
(InDesign)
(4.0)
]
/OmitPlacedBitmaps false
/OmitPlacedEPS false
/OmitPlacedPDF false
/SimulateOverprint /Legacy
>>
<<
/AddBleedMarks false
/AddColorBars false
/AddCropMarks false
/AddPageInfo false
/AddRegMarks false
/ConvertColors /ConvertToCMYK
/DestinationProfileName ()
/DestinationProfileSelector /DocumentCMYK
/Downsample16BitImages true
/FlattenerPreset <<
/PresetSelector /MediumResolution
>>
/FormElements false
/GenerateStructure false
/IncludeBookmarks false
/IncludeHyperlinks false
/IncludeInteractive false
/IncludeLayers false
/IncludeProfiles false
/MultimediaHandling /UseObjectSettings
/Namespace [
(Adobe)
(CreativeSuite)
(2.0)
]
/PDFXOutputIntentProfileSelector /DocumentCMYK
/PreserveEditing true
/UntaggedCMYKHandling /LeaveUntagged
/UntaggedRGBHandling /UseDocumentProfile
/UseDocumentBleed false
>>
]
>> setdistillerparams
<<
/HWResolution [2400 2400]
/PageSize [612.000 792.000]
>> setpagedevice
|