Статичні механічні та циклічні термомеханічні випробування як складова розробки матеріалів і конструкцій біополімерних імплантів для відновлення критичних ушкоджень кісток
Вантажиться...
Дата
2025
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Метою роботи є проведення статичних та циклічних термомеханічних випробувань біополімерів на основі полілактиду (PLA) для оцінки їхньої придатності до довготривалих навантажень в умовах, наближених до реальних у біомедичній (травмотологічній та ортопедичній) практиці. Серед методів дослідження є виготовлення зразків методом FDM-друку, статичні випробування на розтяг (машина Shimadzu AGS-10kNX), термомеханічні циклічні випробування у діапазоні температур 20-40 ºС, аналіз модуля Юнга за допомогою лінійної апроксимації отриманих результатів після випробувань на розтяг, розрахунок температури релаксації на основі моделі Бюргерса. Аналіз результатів показав, що PLA та модифікований полілактид (PLA+) мають схожі механічні характеристики, однак PLA+ показав менший розкид значень, що свідчить про його стабільнішу поведінку. Термомеханічні випробування показали, що PLA+ з перфорованою структурою краще зберігає форму та демонструє оптимальну температуру релаксації, близьку до температури людського тіла. Суцільні зразки PLA мали більшу залишкову деформацію, що знижує їхню придатність у циклічному режимі роботи. Отримані результати можуть бути використані при розробці біосумісних біорозкладних матеріалів для ортопедії.
Опис
Ключові слова
3D-друк, полілактид, біоімплант, термомеханіка, адитивні технології, міцність на розтяг, циклічне навантаження, теплове розширення, 3D printing, polylactide, bioimplant, thermomechanics, additive manufacturing, tensile strength, cyclic loading, thermal expansion
Бібліографічний опис
Зав’ялич, Д. М. Статичні механічні та циклічні термомеханічні випробування як складова розробки матеріалів і конструкцій біополімерних імплантів для відновлення критичних ушкоджень кісток : дипломна робота ... бакалавра : 105 Прикладна фізика та наноматеріали / Зав’ялич Дмитро Миколайович. – Київ, 2025. – 54 с.