Formiranja oksidnog filma na površini Titanium

Video: Operacija Instalacija Bio3 implantaciju u mandibule

Kao što je već više puta navedeno, titana i njegovih legura su naširoko koristi u medicinske i implantata. legure titana nedostatak uspjeha je zbog degradacije legure kada je u biološkom okruženju i minimalne reakcije okolnog tkiva na njegovo prisustvo (Thull et al., 1992- Thull, 1994- Ciada et al., 1997 Jacobs i dr., 1998 Alcantara et al. , 1999) Ovaj nivo otpornosti na koroziju i biokompatibilnosti s ljudskom tijelu je prvenstveno zbog prisustvo visoko inertnog oksid film (Skoro stehiometrijske TiO₂) Spontano formirana na površini titana. Titan je visoko reaktivan metal koji oksidira brzo kada je izložen zraka ili vode (u milisekundama). Ovo je zbog prisustva ekstremno tankog filma (u poretku 10-100 A), koji služi kao barijera za kontinuirano oksidaciju titan metal zadržava svoj oblik. Oksidacije titan (ostavljajući po strani vremena da kapacitivne priključak za punjenje) može proći kroz sljedeće reakcije na dati elektrona (stvaranje prolazne struje) (Gilbert et al, 1996.):

Ti + H₂O TiO₂ + 4H⁺ + 4e^-

i

ti ti³⁺ + 3e^-.

Postoje i druge moguće reakcije, ali je vjerovatno da predstavlja glavne reakcije.

reakcije:

Ti + O₂ TiO₂

To ne stvara nikakve elektron, koji se može registrovati potenciostatička metoda. Prema tome, ovaj drugi reakcija, čak i ako postoji, neće doprinijeti generirani prolazne struje.

Zbog važne uloge pasivnog oksidnog filma kako bi se osigurala biokompatibilnost titana (otpornost na koroziju) je ključna mjera sposobnosti titanijum dioksida da se odupre mehaničke, kemijske i elektrokemijske degradacije (Healy et al., 1992- Gilbert et al., 1996).

Kristalne rešetke od titana može postojati u nekoliko faza koja se može dobiti pomoću različitih aditiva. Titan legure podijeljena u &alpha--, &alpha--&beta--, i &beta - legura. Osim toga, u svakom slučaju u metalnoj i dalje prisutne &omega - faza. Neki sastojci pokrenuti &alfa - faza, a drugi - &beta - faza. &alfa - Titan stabilizirala elementima, kao što su Al, Sn, Zr, V, C, N i O (Hillmann, Donath, 1996) i &beta - faza uskoro V, Mo, Nb, Cr, Fe, Mn (Thull, 1996).

U traumatologiji i ortopediji su bili sve u posljednjih nekoliko godina korištenja materijala napravljen na osnovu &beta - Ti fazu. Potrebno je još jednom napomenuti da su uvijek prisutne nečistoće, posebno &alfa - titana.

Praktična upotreba titana za proizvodnju kirurških implantata je baviti mnogim konferencijama i simpozijima kongresima (ASTM 1983- Thull, 1988, 1996 EMBEC, 1999). Najčešće se koristi u stomatološkoj i ortopedske svrhe titan (a) i legure Ti-6Al-4V (&alfa, &beta). Pure titan se koristi rjeđe, po mogućnosti za dentalnih implantata i kao materijal za nanošenje premaza na porozne implantata, jer je njegova snaga je niža od legure sa legirajući aditiva. Modul elastičnosti za Ti je oko 110 GPa, dok je za Co-Cr legura - 210 GPa (imama, Fraker, 1996). Međutim, njegova snaga je oko pet puta veća od čvrstoće koštanog tkiva - 20 GPa. To čini aktivni metal vrlo obećavajući prilikom kreiranja aparata i uređaja za osteosinteze (Charles et al., 1996.-Muller et al., 1990 Muller, 1996- Thull, 1994).

Ostale legure titana, uključujući &beta - titan, koriste se kao razni hirurški implantati, proteze, za koje su zahtjevi snage su više nego za čisto titana. Među legure titana &beta - titan oblik nude najveću mogućnost da koriste u implantata zbog lakoće rukovanja, visoka mehanička svojstva, omogućavajući da nose dugoročne cikličkog opterećenja (imama, 1996- Thull, 1994).

AV Karpov VP Shakhov
Vanjski sistem fiksacija i regulatornih mehanizama optimalno biomehanike

Udio u društvenim mrežama:

Povezani