Титаниум и легури импланти

Видео: обработка на керамички турбина шпатула алатка САД Kennametal

Од гледна точка на хемиски и електрохемиски биокомпатибилноста од титаниум е склопот на метал за производство на ортопедски импланти.

Титан е откриена во 1794 година и го добило името од грчкиот Титан. Ова обоени метали сребро, огноотпорни, трајни пластика, е деветта најзастапен елемент во Земјината кора. Главните форми на нејзината манифестација во природата се TiO2 рутил и ilmenite FeO.TiO2. Во табела на хемиска DI Менделеев титаниум зазема 22 место, има ММ 43,90 Д.

Подготовка на титан во количини доволни за индустриска употреба, започна по процесот на развој во Крол 1936 g. Титан има висока сила да сооднос тежина, што го прави привлечен при создавањето на белите дробови во споредба со челични конструкции да. Многу отпорна се должи на формирањето на една слој оксид. Во природата, титаниум оксид - кристална цврста со точка на топење од 1678-1850 ° C. точка на вриење е 3260 ° C. Во споредба со други метали се користи како импланти во областа на медицината, титаниум има голем број на предности (Thull 1992 година, 1996- Gronowicz ,. et al 2000):

Видео: Руски технологии - "сон" на титаниум

• висок биокомпатибилноста;
• добра отпорност на корозија;
• bioinertia;
• не-магнетен;
• ниска топлинска спроводливост;
• низок коефициент на линеарна експанзија;
• практично нема токсичност;
• релативно мал, во споредба со челик, специфична тежина.

Во многу погледи имаат слични својства Та, Zr и Nb. Но, нивните резерви во светот е многу пати пониска од Ti а со тоа и цената на нивните производи е многу висок.

Титан има голем број на изоформи: &бета - форма Ti има големина кубни решетки од 32,8 LMW &алфа - титаниум фаза е претставено со шестоаголна кристална структура, која на 883 ° C се подложува на алотропни транзиција кон bcc &бета - форма. Интересно, хексагонални &алфа - титаниум фаза има димензии во близина на HA (главен минерална компонента на коскената матрица). Така, ако Ti-кристално оска во решеткасти се: A = 29.5 nm и c = 4.68 nm, ХА во бројки, соодветно, се 20 и 5 nm (Ulumbekova et al, 1997 година.). Можеби таква структура им овозможува на титаниум имплант, кој содржи дел &Алфа - фаза доволно брзо за да се интегрираат со коскеното ткиво, која се јавува во рок од една до две години по воведувањето на титаниум импланти во телото (Thull, 1990).

Титаниум кога е проголтан под механички вирус, корозија и хлорид јони делумно биоразградлив и дифундира во околните ткива. Треба да се напомене дека на токсичните ефекти или со сензибилизација, за разлика од циркониум и железо-хром легури, дури и на доволно високо ниво на метал содржина во ткивата обично се случува (Ikarashi et al., 1996- Му et al., 2000) .

Сепак, во развојот на импланти треба да се запомни дека Ти ја има способноста да се акумулира во коските.

Титаниум импланти се способни за формирање на оксид слој и припаѓаат на импланти втората генерација. Тие се активно се користат во медицината, пред околу 25-30 години.

Кога ќе го поставите титаниумски имплант во биолошки средина на неговата површина се сложени процеси, вклучувајќи и две главни може да се идентификува - оксидација и хидратација.

Теоретски титаниум хидратација може да оди преку неговата пенетрација во атомски решетки од атомски водород за да се формираат моно- или двовалентна хидриди. Меѓутоа, овој метод е малку веројатно поради конкуренцијата со атоми на кислород, кои го формираат оксид слоеви доволно брзо. Можно е дека овој процес е покомплексен начин за да се формира филм од титаниум оксид, титаниум диоксид (рутил и anatase) и TiH2. Таквата polyphase структура со постојано тековниот процес на биоразградливост, формира комплекс динамичен систем, што е во согласност во многу погледи со поглед на KV Shishokin (1963) и НД Tomasheva (1985).

На една страна, водородни јони уништат титаниум, со други - кислород форми на титаниум оксид кој го штити од процесот. Кога развој Ti импланти треба да се разгледа на фактот дека дебелината на оксид филм во голема мера ќе го ограничи отпорност на корозија на метал. Од гледна точка на електрохемија и биомеханика на дебелина на титаниум оксид од околу 50 nm е оптимална за неговата заштита.

Емпириски, што се потврдува со ASTM податоци, во подготовката на која, сепак, се користи повеќе од механички биолошки пристап. Сепак, овие принципи се генерално важи и може да се користат во практиката на медицината.

При користење на подебели оксид слој, станува кревка, лесно да се оштети со механички акција и не е погоден за медицински импланти.


AV Карпов VP Shakhov
Надворешен систем за фиксирање и регулаторни механизми оптимална биомеханика

Видео: Ултразвучно лемење I100-3 / 5