Нанокристаллический титан

Нанокристаллический титан

Как известно, металлы и сплавы имеют кристаллическое строение, характеризующееся тем, что атомы в кристаллах располагаются в местах устойчивого равновесия в строго определенном для каждого металла порядке. При особых условиях охлаждения металл затвердевает в виде большого кристалла правильной формы, называемого монокристаллом. Строение монокристалла определяется соответствующей кристаллической решеткой. B промышленных условиях это не возможно, и затвердевание металла начинается одновременно во многих центрах кристаллизации. Поэтому после затвердевания такой металл состоит не из одного кристалла, а из большого числа прочно сросшихся друг с другом кристалликов неправильной формы, называемых кристаллитами, гранулами или зернами. Металлы такого строения называются поликристаллическими. На фотографии представлена структура поликристаллического титана.

Структура коммерчески чистого титана

Видно, что размер зерен составляет около 20-40 мкм. Именно такой титан используется в качестве заготовок для имплантатов. Большинство производителей изготавливают резьбу на внутрикостной части путем фрезерования заготовок. При этом часть металла просто удаляется фрезой с поверхности в виде стружки, а структура титана остается такой же.

Фрезерно-токарная обработка происходит с удалением материала (обычно в виде стружки)
Фрезерно-токарная обработка происходит с удалением материала (обычно в виде стружки)

Интенсивная пластическая деформация по технологии SPD-tech - обработка без удаления материала
Интенсивная пластическая деформация по технологии SPD-tech - обработка без удаления материала

  

Компания «Проекция» использует технологию интенсивной пластической деформации SPD-tech, суть которой заключается в накатывании резьбы. Такая технология улучшает основные механические параметры титана, увеличивает его модуль упругости. На фотографии видно уменьшение и компрессия гранул титана в поверхностном слое в обработанных образцах.

Гранулы титана до обработки имплантата
Уменьшение и компрессия гранул титана после интенсивной пластической деформации по технологии SPD-tech

Имеется градиент размеров структурных элементов. Структура от ультрамелкозернистой изменяется до нанокристаллической, где размер зерен уже измеряется нанометрами. В нанокристаллическом состоянии металлы имеют повышенные твердость, предел текучести и предел прочности. Так твердость увеличивается в 2-6 раз. Увеличение твердости материала в поверхностном слое приводит к уменьшению вероятности возникновения межгранулярных переломов. Это связано с уменьшением количества микротрещин между гранулами, так как именно они являются первопричиной прогрессирования межгранулярных разрывов и, как следствие, переломов имплантатов. Предел прочности титана в поверхностном слое возрастает по нашим оценкам в 4-10 раз.

Технология SPD-tech используется компанией «Проекция» уже несколько десятков лет, а эффективность имплантатов, произведенных по данной технологии, доказана клиническими испытаниями и анализом успешности имплантации.

Facebook Google+
×

Вход

×

Будь в курсе

Подпишись на рассылку, чтобы получать последние новости,
предложения и информацию об акциях и скидках

От рассылки можно отписаться в любое время