2.1. Полимеры – на основе высокомолекулярных соединений
природные |
синтетические |
Древесина. Битумы,
Смолы применяются как антикоррозионные средства.
Пластмассы, Эластомеры, Химические волокна, Полимерные покрытия.
21
2.2. Керамические материалы
Керамика – поликристаллический материал, получаемый спеканием неметаллических порошков природного или искусственного происхождения.
Кроме традиционных керамик, получаемых из глины, к керамикам относятся материалы, получаемые из простых и сложных соединений:
оксидов, карбидов, нитридов
керамики классифицируют по составу
Кислородосодержащие |
бескислородные |
|
|
|
|
|
|
|
фарфор, |
|
карбиды |
стекло, |
|
нитриды |
на основе тугоплавких оксидов |
|
силициды |
алюминия, магния, бериллия
22
Керамические материалы по назначению делят на:
Конструкционные |
Функциональные |
Для создания конструкций |
С электрическими, |
|
Магнитными. |
|
Оптическими свойствами. |
2.3.Силикатные материалы (неорганические) бетон, цементы.
2.4.Графитовые – графопласты, графолиты, пироуглерод
3. Композиты.
Состоят из 2-х или больше фаз. Композит – сочетание матрицы и наполнителя. Наполнитель армирует матрицу.
Одним из первых композитов была глина, смешанная с волосом козьей шерсти (использовался при строительстве Вавилонской башни (VI в. до н.э.)).
Бето́н (от фр. béton) — искусственный каменный строительный материал, получаемый в результате формования и затвердевания рационально подобранной и уплотнённой смеси, состоящей из вяжущего вещества (например, цемент), крупных и мелких заполнителей, воды.
Цемент (лат. caementum ) — искусственное неорганическое гидравлическое вяжущее вещество. При взаимодействии с водой, водными растворами солей и другими жидкостями образует
пластичную массу, которая затем затвердевает и превращается в камневидное тело. |
23 |
|
МАТЕРИАЛЫ КЛАССИФИЦИРУЮТ ПО СТРУКТУРНОМУ ПРИЗНАКУ
Кристаллические |
Некристаллические |
|
аморфные или |
. |
стеклообразные |
Кристаллические материалы имеют дальний порядок в расположении атомов, аморфные - отсутствие дальнего порядка.
Кристаллические материалы: Монокристаллы, Поликристаллические материалы, Кристаллические пленки, Наноматериалы
Различают два типа наночастиц: частицы упорядоченного строения размером 1—5 нм, содержащие до 1000 атомов и называемые нанокластерами или нанокристаллами, и собственно наночастицы с диаметром от 5 до 100 нм.
24
МАТЕРИАЛЫ КЛАССИФИЦИРУЮТ ПО СВОЙСТВАМ И ФУНКЦИЯМ
Материалы с электрическими функциями (электропроводнсть, сверхпроводимость).
Проводники, полупроводники, диэлектрики.
Смагнитными функциями Оптическими
Сбиологическими функциями (из керамики и стеклокерамики).
Схимическими функциями (катализаторы, сенсоры, мембраны).
Степлофизическими функциями (температурный коэффициент линейного расширения ).
25
БИОМАТЕРИАЛЫ
Биоматериалы - это любые материалы, которые используются для замены органа человека или функционируют в непосредственном контакте с ним.
Биоматериал – это любое вещество, отличное от лекарств, или комбинация веществ, синтетических или естественных по происхождению, которые могут использоваться в течение некоторого времени как целый орган или его часть для улучшения функционирования или замены какойлибо ткани, органа или жизненной функции тела.
Биоматериал – это не только вещество, из которого создают что-либо, но и протезы тазобедренного, коленного сустава, искусственные клапаны сердца,
пластины и гвозди, зубные пломбы и т.д. |
26 |
Биоматериал должен обладать всеми свойствами, присущими конструкционным материалам:
упругость
износостойкость
механические
теплофизические
характеристики коррозионная стойкость и т. д.
27
БМ по составу могут включать элементы периодической системы.
БМ из простых веществ: золото.
БМ должны быть:
Биосовместимыми: не должны вызывать нежелательных иммунных реакций. Гемосовместимыми, Биомеханически совместимыми,
Биоактивные БМ – способствуют формированию новой биологической ( например, костной ) ткани на своей поверхности.
28
При выборе материала для той или иной детали прибора или конструкции, прежде всего, необходимо
учесть:
- экономическую целесообразность его применения (соответствие цены и качества),
о
- сохранение конструкционных критериев (требуемые долговечность, прочность, надежность)
о
- технологические критерии – обрабатываемость резанием, свариваемость, ковкость и т.п.
о
- Для изделий, включенных в структуры организма
учесть биосовместимость, гемосовместимость, биомеханическую совместимость материалов имплантата и тканей организма.
С учетом данных критериев выбирают материал
той или иной природы. |
29 |
Основные области применения титана в медицине
|
Эндопротезы суставов |
|
|
Пластины, шурупы (при лечении |
|
Хирургические |
переломов) |
|
имплантаты |
Кардиологические устройства |
|
|
Стоматологические коронки, мосты и т.п. |
|
|
Офтальмологические имплантаты |
|
|
Скальпели |
|
Медицинские |
Пинцеты |
|
инструменты |
Иглы |
|
|
Крючки, ручки инструментов |
|
|
Наружные протезы |
|
Вспомогательные |
Инвалидные коляски |
|
средства |
||
Ортопедические стельки |
||
|
||
Медицинская |
Центрифуги сепарации крови |
|
аппаратура |
|
|
Сосуды хранения радиоизотопов |
||
|
||
|
|
30