Open Access Open Access  Restricted Access Subscription Access

Manufacturing technology of wear-resistant, complex configuration of aluminum-zirconium ceramic products for orthopedics


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-4-58-62

Full Text:




Abstract

A high-tech manufacturing process for wear-resistant, complex configuration products made of alumocirconium ceramics for orthopedics is described. Manufactured orthopedic products made of alumocirconium ceramics have passed preclinical, clinical trials, registration as medical devices in the territory of the Russian Federation and are actively used in various clinics of the country. To date, more than 5,000 operations have been successfully performed using conjugated ceramic pairs of the hip joint. The ceramic inserts of the knee joint endoprosthesis remained functional after 5 million cycles.


About the Authors

P. M. Pletnev
ФГБОУ ВО «Сибирский государственный университет путей сообщения»; ФГБОУ ВО «Новосибирский аграрный государственный университет»
Russian Federation


E. S. Semantsova
АО «НЭВЗ-КЕРАМИКС»
Russian Federation


References

1. Pletnev, P. M. Effect of ultrafine powders obtained by mechanical grinding on the density of ceramic material made of aluminum and zirconium oxides / P. M. Pletnev, E. S. Semantsova // Refract. Ind. Ceram. ― 2024. ― Vol. 64, № 4. ― P. 419‒424. https://doi.org/10.1007/s11148-024-00863-z.

2. Плетнев, П. М. Формирование структуры керамического композита системы Al2O3‒ZrO2 при синтезе гексаалюмината стронция в процессе обжига / П. М. Плетнев, Е. С. Семанцова // Новые огнеупоры. ― 2023. ― № 9. ― С. 34‒38.

3. Плетнев, П. М. Алюмоциркониевая керамика, армированная гексаалюминатом стронция / П. М. Плетнев, Е. С. Семанцова // Новые огнеупоры. ― 2023. ― № 10. ― С. 9‒13.

4. Плетнев, П. М. Дилатометрические измерения спекания образцов из ультрадисперсных порошков оксидов циркония, алюминия и их смесей / П. М. Плетнев, Е. С. Семанцова // Новые огнеупоры. ― 2024. ― № 3. ― С. 62‒67.

5. Пат. 027824 ЕАПО. Керамический материал и способ его получения / Шемякина И. В., Аронов А. М., Медведко О. В., Семанцова Е. С. ; заявитель и патентообладатель ООО «НЭВЗ-Н». ― № 201500154 ; заявл. 29.01.15 ; опубл. 29.09.17.

6. Пат. 2640853 Российская Федерация. Композитный материал на основе диоксида циркония / Чугаева В. И. ; заявитель и патентообладатель КЕРАМТЕК ГМБХ (DE). ― № 2015109629 ; заявл. 20.08.2013 ; опубл. 12.01.2018, Бюл. № 2.

7. Пат. 2640853 Российская Федерация. Композитный материал на основе оксида циркония / Готтвик Л., Кунтц М., Порпорати А. А., Эрлих Ю., Морхардт А., Фридерих К. ― № 2015109629 ; заявл. 20.08.2013 ; опубл. 12.01.2018.

8. Пат. 2771017 Российская Федерация. Способ получения биоактивной керамики на основе диоксида циркония / Медков М. А., Грищенко Д. Н. ― № 2021119671 ; заявл. 06.07.2021 ; опубл. 25.04.2022.

9. Пат. 183872 Российская Федерация. Эндопротез тазобедренного сустава / Непочатов Ю. К., Семанцова Е. С., Плетнев П. М., Медведко О. В., Медведко В. С. ; ― № 2017145416 ; заявл. 25.12.2017 ; опубл. 05.10.2018.

10. Баринов, С. М. Биокерамика на основе фосфатов кальция / С. М. Баринов, В. С. Комлев. ― М. : Наука, 2005. ― 430 с.

11. Жигачев, А. С. Мир материалов и технологий : керамические материалы на основе диоксида циркония / А. С. Жигачев, Ю. И. Головин, А. В. Умрихин [и др.] ; под общ. ред. проф. Ю. И. Головина. ― М. : Техносфера, 2018. ― 358 с.

12. Wakily, Н. Preparation of homogeneous dense composite of zirconia and alumina (ZTA) using colloidal filtration / H. Wakily, M. Mehrali, H. S. C. Metselaar // Journal of Chemical, Molecular, Nuclear, Materials and Metallurgical Engineering 70 2010. Published 26 October 2010.

13. Fornabaio, М. Zirconia-based composites for biomedical applications: role of second phases on composition, microstructure and zirconia transformability / M. Fornabaio, P. Palmero, R. Traverso // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2015. ― Vol. 35, № 14. ― P. 4039‒4049.

14. Падалко, А. Г. Практика горячего изостатического прессования неорганических материалов / А. Г. Падалко. ― М. : Академкнига, 2007. ― 265 с.

15. Hirano, М. Strength and phase stability of yttria-ceria-doped tetragonal zirconia / alumina composites sintered and hot isostatically pressed in argon-oxygen gas atmosphere / M. Hirano, H. Inado // J. Am. Ceram. Soc. ― 1991. ― Vol. 74, Issue 3. ― P. 606‒611.


Supplementary files

For citation: Pletnev P.M., Semantsova E.S. Manufacturing technology of wear-resistant, complex configuration of aluminum-zirconium ceramic products for orthopedics. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2024;(4):58-62. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-4-58-62

Views: 65

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


ISSN 1683-4518 (Print)