Розроблено технологію мікроплазмового напилювання біокерамічного покриття з гідроксіапатиту (ГА), що забезпечує необхідний фазовий склад і структуру. Установлено основні технологічні особливості процесу мікроплазмового напилювання. Визначено фактори, що найбільшою мірою впливають на процес напилювання та властивості покриттів з ГА. Визначено вольт-амперні характеристики мікроплазмотрона з виносним анодом. Досліджено вплив технологічних параметрів на коефіцієнт корисної дії плазмотрона. Для умов мікроплазмового напилювання визначено середньомасову початкову ентальпію та температуру плазми, швидкість і температуру частинок напилюваного порошку, коефіцієнт використання порошку. З застосуванням методу математичного планування багатофакторного експерименту встановлено залежність фазового складу біокерамічного покриття на основі ГА від параметрів мікроплазмового напилювання (струму, дистанції напилювання, витрат плазмоутворювального газу та порошку). Здійснено математичну обробку даних й одержано лінійні регресійні моделі, які дозволяють з'ясувати вплив цих параметрів на формування комплексу характеристик покриттів з ГА, що дає змогу визначити шляхи для контролю структури та фазового складу ГА за умов мікроплазмового напилювання. Визначено міцність зчеплення покриттів з основою залежно від наявності підшару та типу його матеріалу. Розроблено технологічні рекомендації стосовно нанесення покриттів з ГА на ендопротези.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Дендрофільні гризуни, як невід'ємний елемент лісових екосистем, є об'єктами досліджень зоологів упродовж історії розвитку теріології. Від 1990 до 2015 року актуальними для вивчення залишаються питання екології вивірок, у тому числі їх кормова та соціальна поведінка, чисельність і статевий розподіл вивірок, а також генетичні особливості виду, кольорова мінливість, визначення підвидів. В основу дисертації покладено дані знахідок кольорових форм, зібраних на основі власних досліджень (2004-2018 рр.), анкетування (2004-2007 рр.), роботи із картками спостережень (2009-2014 р.), дані бази статистичного бюлетеня (1999-2007 рр.) про ведення мисливського господарства в Україні (форма «2 ТП Мисливство»), а також музейних колекцій протягом 2004-2017 років. У результаті проведених досліджень вдалося встановити наступне: на південно-західному макросхилі Українських Карпат поширені три кольорові форми вивірки (чорні, коричневі, червоні). Загалом в Україні можна розрізнити чотири кольорові форми: чорна, коричнева, червона й руда. Чорна та червона форми є просторово розмежованими і формують відносно нешироку зону спільного проживання, це переважно антропогенна зона регіону досліджень. Мішані популяції кольорових форм вивірки очевидно сформовані за рахунок їх взаємопроникнення в синантропне середовище та гібридизації внаслідок життя їх на неприродних ділянках і порушення механізмів ізоляції в цій зоні. За рядом краніометричних ознак кольорові форми вивірок можна розрізнити між собою. За рахунок збільшеної мінливості червоної форми спостерігається перекриття її морфологічних ознак із рудою та чорною + коричневою. Світлі форми в горах трапляються рідко, без будь-якої приуроченості до типу лісу. Тому, можна припустити, що географічну мінливість виду зумовлює червона форма вивірки. Згідно з отриманими результатами факторного аналізу вплив кожного з досліджених факторів не перевищує 20%. Можна припустити, що на мінливість краніометричних ознак має місце комплексна дія різних екологічних факторів. Спостерігається розмежування кольорових форм у гірських екосистемах із значним розривом у кількості реєстрацій між формами. У містах різні форми займають різні за типами ділянки. Кольоровий поліморфізм вивірки звичайної в регіоні є пристосуванням виду до специфічних умов регіону. Темно забарвлені вивірки (чорна й коричнева форми) найбільш пристосовані до гірських умов регіону, його природних умов зволоження та лісорослинних умов. Для світлих форм (червоні на заході України й руді за межами карпатського регіону) оптимальними для існування є передгірні та рівнинні умови. Проведені дослідження дають змогу створити та впровадити у використання базу даних щодо розподілу різних кольорових форм вивірок у регіоні в заповідних об'єктах області з метою ведення постійних обліків різних популяцій вивірок та забезпечення збереження їх генофонду. Для збереження гетерогенності популяції вивірки в дослідженому регіоні мають бути в наявності як природні, так і антропогенні оселища характерні для вивірок різних кольорових форм, що найкраще реалізується в системі екомережі, так як остання включає антропогенні оселища в природних місцезнаходженнях.^UThe dissertation is based on findings of color forms collected on the basis of own research (2004-2018), questionnaires (2004-2007), work with observation cards (2009-2014), the database of the statistical bulletin (1999-2007) on the management of hunting in Ukraine (form “2 TP Hunting”), as well as museum collections during 2004-2017. Due to the high color variability of the Red squirrel, the study of this species was conducted in two directions: biological and ecological. The study of biology is considered from three aspects, namely: nutrition, physical activity, and species settlements. The study of environmental aspects consisted of explaining the particular ecological patterns of the existence of color forms of Red squirrel, where a complex use of methods was necessary. The material was collected during in-station site surveys in different areas of the region through direct observations. Mathematical and statistical methods were used to process the data. As a result of the conducted researches, it was possible to establish the following: three colored forms of squirrel (black, brown, red) are distributed on the South-western macro-slope of the Ukrainian Carpathians. In general, there are four color forms in Ukraine: black, brown, red and orange. In urban landscapes of the Transcarpathian region, the squirrel is more numerous than in natural locations. The reason for increasing diversity in the commensal environment may be the weakening of selection due to the favorable conditions for different forms (mixed forests – brown and red form, coniferous forests – black; a city where heterogeneous vegetation – two forms). The low number of predators – the lack of directed selection – allows maintaining a high level of variability. In the anthropogenic settlements of the Southwestern Macro-slope of the Ukrainian Carpathians, several color forms coexist, which obviously reflects their ability to adapt to the relevant environmental conditions. In natural settlements, colored forms are usually spatially separated. Overall, brown in color is quantitatively prevalent in the study area. In Ukraine, black and brown forms of squirrel are widespread at altitudes of 200 to 1000 m above sea level. The red color form occupies heights from 100 to 500 m in both natural and anthropogenic zone. Red-form of squirrel meets at altitudes up to 200 meters above sea level, mainly in the anthropogenic zone. This color pattern extends beyond the Carpathian region only. The color squirrel polymorphism common in the region is an adaptation of the species to the specific conditions of the region. Dark-colored squirrels (black and brown forms) are most adapted to the mountainous conditions of the region, its natural moisture conditions and forest conditions. For light-colored forms (red in western Ukraine and orange outside the Carpathian region), foothills and flat conditions are optimal for existence. The conducted researches allow us to create and implement a database on the distribution of different colored forms of the squirrel on protected sites of the region in order to constantly account for different populations of squirrel and to ensure their gene pool. In order to preserve the heterogeneity of the population, squirrels in the studied region should be available both natural and anthropogenic habitats characteristic of a squirrel's of different color forms, which is best realized in the econetwork system, since the latter includes anthropogenic settlements in natural locations.

Дисертація присвячена дослідженню процесу формування покриттів з біосумісними властивостями методом мікроплазмового напилення (МПН) дроту із цирконієвого сплаву марки КТЦ-110. В роботі було встановлено закономірності зміни розміру та швидкості руху диспергованих частинок цирконію в залежності від параметрів режимів МПН та визначено вагомість впливу параметрів режиму напилення на структуру, морфологію і механічні властивості цирконієвих покриттів. Виявлено, що на режимі з мінімальними значеннями параметрів МПН формуються покриття із найбільш пористою структурою з розміром пор від 100 мкм до 300 мкм та об’ємним вмістом пор відносно покриття до (20,3 ± 2,0) %. Крім того, встановлено, що мікрорельєф поверхні таких покриттів має шорсткість Ra (52 ± 3,1) мкм, а на піках вершин спостерігаються мікропори розміром до 10 мкм. Показано, що дані покриття відповідають вимогам стандарту міцності зчеплення їх з основою та мають знижений модуль пружності від вихідного матеріалу. У випадку знаходження покриття в зоні стиску його модуль пружності становить (12,1 ± 0,9) ГПа та в зоні розтягу (6,4 ± 0,8) ГПа.Підтверджено, що цирконієві покриття мають кращу корозійну стійкість в розчині Рінгера із ефективністю захисту їх поверхневих шарів на 50 % вищу, ніж в аналогічних титанових покриттях. Дослідження цитотоксичності in vitro показало безпечність застосування цирконієвих покриттів на поверхнях деталей ендопротезів.На підставі проведених досліджень розроблено основні науково-технологічні рекомендації щодо вибору параметрів режиму МПН пористих цирконієвих покриттів з біосумісними властивостями на поверхні імплантатів різних розмірів і типів. Розроблені цирконієві покриття, які формуються методом МПН, схвалені лікарями-ортопедами Інституту травматології та ортопедії НАМН України і були рекомендовані до застосування при виробництві деталей ендопротезів кульшового суглоба із титанового сплаву марки ВТ6 з метою підвищення їх біосумісності.^UThe thesis is devoted to the study of the process of forming coatings with biocompatible properties by the microplasma spraying (MPS) method of a zirconium alloy KTC-110 wire. In the work, the patterns of changes in the size and speed of movement of dispersed zirconium particles were established depending on the parameters of the MPS modes, and the importance of influence of the spraying process parameters on the structure, morphology and mechanical properties of zirconium coatings was determined.It was found that in the mode with minimum values of MPS parameters, coatings with the most porous structure are formed with pore sizes from 100 μm to 300 μm and a volume content of pores relative to the coating of up to (20.3 ± 2.0) %. In addition, it was found that the microrelief of the surface of such coatings has a roughness of Ra of (52 ± 3.1) μm, and micropores up to 10 μm in size are observed at the peaks of the relief. It is shown that these coatings meet the requirements of the bond strength standard and have a reduced modulus of elasticity from the original material. If the coating is in the compression zone, its modulus of elasticity is (12.1 ± 0.9) GPa, and in the tension zone it is (6.4 ± 0.8) GPa.It was confirmed that zirconium coatings have better corrosion resistance in the Ringer's solution, with the effectiveness of protecting their surface layers 50% higher, than in similar titanium coatings. An in vitro cytotoxicity study showed the safety of using zirconium coatings on the surfaces of endoprosthetic parts.Based on the conducted research basic scientific and technological recommendations were developed regarding the selection of the MPS mode parameters of porous zirconium coatings with biocompatible properties on the surface of implants of various sizes and types. The developed zirconium coatings, which are formed by the MPS method, were approved by orthopedists of the Institute of Traumatology and Orthopedics of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine and were recommended for use in the production of parts of hip joint endoprostheses from grade VT6 titanium alloy in order to increase their biocompatibility.