Aplikace titanové slitiny v lékařství

Titanová slitina je slitina složená z titanu a dalších kovových prvků, jako je hliník, molybden, zirkonium, železo, nikl atd. Je široce používána v letectví, výrobě automobilů, lékařském vybavení, sportovním vybavení, chemickém průmyslu a dalších oborech. Titanová slitina je pevnější, odolnější proti korozi, lehčí a odolnější než čistý titan. Proto je široce používán v různých oblastech vysoké pevnosti, vysoké odolnosti proti korozi a vysokých teplot.

Slitiny titanu jsou jedny z nejuniverzálnějších kovů na světě. Mají širokou škálu aplikací, od letectví po biomedicínské inženýrství, a jsou známé svým vynikajícím poměrem pevnosti k hmotnosti, vysokou odolností proti korozi a biokompatibilitou. V tomto článku prozkoumáme různé typy slitin titanu a jejich jedinečné vlastnosti.

1. Komerčně čistý titan (třída 1-4)
Komerčně čistý titan je nelegovaný typ titanu, který se skládá z 99 % z titanu a malého množství dalších prvků, jako je železo, kyslík, uhlík a dusík. Tento typ titanu je známý pro svou vynikající odolnost proti korozi, vysokou tažnost a nízkou hustotu. Tento typ titanu se používá při výrobě zařízení pro chemické zpracování, kryogenních nádob a výměníků tepla.

2. Alfa slitiny (5. a 9. stupeň)
Slitiny alfa titanu se skládají z čistého titanu s malým množstvím prvků alfa stabilizátoru, jako je hliník a kyslík. Tyto slitiny jsou známé pro svůj vynikající poměr pevnosti k hmotnosti, vysokou odolnost proti únavě a dobrou odolnost proti korozi. Stupně 5 a 9 jsou nejběžněji používané slitiny titanu a používají se při výrobě leteckých součástí, biomedicínských implantátů a námořních zařízení.

3. Alfa-Beta slitiny (6., 7., 19. a 23. stupeň)
Slitiny alfa-beta titanu se skládají z prvků alfa i beta stabilizátorů, jako je hliník, vanad a molybden. Tyto slitiny mají vynikající mechanické vlastnosti, jako je vysoká pevnost, tažnost, houževnatost a odolnost proti opotřebení. Používají se při výrobě leteckých motorů, plynových turbín a protetických zařízení.

4. Beta slitiny (12., 21. stupeň)
Beta titanové slitiny se skládají z čistého titanu s malým množstvím beta stabilizátorů, jako je molybden, vanad a chrom. Tyto slitiny mají vynikající odolnost proti korozi, vysoký poměr pevnosti k hmotnosti a dobrou tažnost. Používají se při výrobě pružin, automobilových komponentů a sportovního vybavení.

V průmyslu zdravotnických prostředků je titanová slitina stále oblíbenější díky své netoxicitě, biokompatibilitě, nemagnetismu a odolnosti proti korozi. Slitina titanu se stala jednou z nejlepších alternativ kosti a v titanové slitině se používá velké množství rostlin a ortopedických implantátů.

1. Umělá oprava kloubu
Titanová slitina se běžně používá k výrobě umělých kloubů, jako jsou umělé kyčle, umělá kolena, umělá ramena a tak dále. Ve srovnání s tradičními materiály, jako je nerezová ocel a vysokohustotní polyetylen, má lepší biokompatibilitu a delší životnost a dokáže se lépe přizpůsobit přirozenému růstu těla.

2. Výroba různých chirurgických nástrojů
Titanová slitina je také široce používána při výrobě chirurgických nástrojů, jako jsou chirurgické kleště, chirurgické háky a chirurgická kladiva. Výroba těchto zařízení vyžaduje materiály s vysokou pevností, tvrdostí a přesností a slitina titanu tyto požadavky splňuje.

3. Materiály na opravu kostí
Slitina titanu může být použita k výrobě umělých materiálů na opravu kostí, jako jsou umělé kloubní náhrady, kostní dlahy, kostní šrouby atd. Má dobrou biokompatibilitu a může se vázat na lidské tkáně a podporovat hojení ran.

4. Speciální lékařské ošetření
Titanová slitina může být také použita ve specializovaných lékařských ošetřeních, jako jsou transplantace kostní dřeně a radiační terapie. Při těchto ošetřeních lze materiály ze slitiny titanu použít k vytvoření stentů nebo jiných pomocných zařízení, která drží a drží lidskou tkáň na místě.