Formiranje filma oksida na površini titan

Video: Operacija ugradnje Bio3 implantata u donjoj čeljusti

Kao što je više puta rečeno, od titana i njegovih legura naširoko koriste u medicinske i stomatološke implantate. titanskih legura neuspjeh je zbog degradacije legure kad u biološkom okruženju i minimalne reakcije okolnog tkiva na svojoj prisutnosti (Thull i sur., 1992.-Thull, 1994. do Ciada i sur., 1997 Jacobs i sur., 1998- Alcantara i sur. , 1999) Ovaj stupanj otpornosti na koroziju i biokompatibilnosti s ljudskim tijelom je zbog svega prisutnost jako inertnog metala oksidnog sloja (Gotovo stehiometrijskog TiO₂) Spontano formirana na površini titana. Titan je visoko reaktivna metal koji brzo oksidira na zraku ili u vodi (u milisekundama). To je zbog prisutnosti izuzetno tankim filmom (na reda 10-100 A), koji služi kao zapreka za kontinuirano oksidaciju titanovog metala zadržava svoj oblik. Oksidacija titana (ostavljajući po strani vremena da kapacitivni sučelje za punjenje) može ići kroz slijedeće reakcije kako bi se dobio elektrona (stvaranje prolazne struje) (Gilbert et al, 1996.):

Ti + H₂O TiO₂ + 4H⁺ + 4e^-

i

ti ti³⁺ + 3e^-.

Postoje i druge moguće reakcije, ali je vjerojatno da predstavlja glavnu reakciju.

reakcije:

Ti + O₂ TiO₂

To ne stvaraju nikakve elektron, koji se može registrirati potenciostatskih metode. Dakle, ova zadnja reakcija, čak i ako postoji, neće doprinijeti generirana prolaznim struja.

Zbog važne uloge pasivnog oksidnog sloja kako bi se osigurala biokompatibilnost titan (otpornost na koroziju) je ključni mjera sposobnosti titanijevog dioksida da se odupre mehaničko, kemijsko i elektrokemijske razgradnju (Healy et al., 1992.-Gilbert et al., 1996).

Je kristalna rešetka od titana mogu postojati u nizu faza koje se mogu dobiti upotrebom raznih aditiva. Titanskih legura su podijeljene u &alpha--, &alpha--&beta-- i &beta - legure. Osim toga, u svakom slučaju u metalu i dalje prisutan &omega - faza. Neki sastojci pokrenuti &a - faza, a s druge strane - &beta - faza. &a - Titan stabilizirana elementima kao što su Al, Sn, Zr, V, C, N i O, (Hillmann Donath, 1996) i &beta - faza V aktiviran, Mo, Nb, Cr, Fe, Mn (Thull, 1996).

U traumatologiji i ortopediji su sve više u posljednjih nekoliko godina upotrebu materijala napravljene na temelju &beta - Ti faze. Ponovno treba naglasiti da su uvijek prisutne nečistoće, posebno &a - titan.

Praktična primjena od titana za proizvodnju kirurških implantata je bavi brojnim konferencijama i simpozijima kongresa (ASTM 1983- Thull, 1988., 1996. EMBEC, 1999). Najkorišteniji u stomatologiji i ortopedske svrhe titan (a) i Ti-legure 6Al-4V (&alfa, &beta). Čisti titan koristi rjeđe, poželjno implantata i kao materijal za nanošenje premaza na porozni implantati, jer je njegova snaga je niža od one za leguru s legiranje aditiva. Modul elastičnosti za Ti je oko 110 GPa, a za Co-Cr-legura - 210 GPa (Imam, Fraker, 1996). Međutim, njegova snaga je oko pet puta veća od čvrstoće koštanog tkiva - 20 GPa. To čini da aktivna metalna vrlo obećavajuće prilikom izrade uređaja i uređaja za osteosintezu (Charles i sur., 1996. Muller i sur., 1990.-Muller, 1996. Thull, 1994).

Ostali titanskih legura, uključujući &beta - titan, koriste se kao različitih kirurških implantata, proteza, za koje su zahtjevi čvrstoće viši nego za čisti titan. Među titanovih legura &Beta - titan oblik nude najveću mogućnost korištenja u implantata zbog lakšeg rukovanja, visokih mehaničkih svojstava, što da nose dugoročan ciklički utovar (imama, 1996- Thull, 1994).

AV Karpov VP Shakhov
Vanjski sustav fiksacija i regulatorni mehanizmi optimalno biomehanika

Dijelite na društvenim mrežama:

Povezan