کاربرد مواد آلیاژ تیتانیوم در درمان صورت، تجهیزات پزشکی و دندانپزشکی

کاربرد مواد آلیاژ تیتانیوم در درمان صورت، تجهیزات پزشکی و دندانپزشکی

مواد آلیاژ تیتانیوم می توانند سیم تیتانیوم، صفحه تیتانیوم، میله تیتانیوم و سایر قطعات را از طریق فرآیند متالورژی پودر و فرآیند ریخته گری تولید کنند.با توجه به خواص عالی خود (مانند استحکام ویژه بالا، مدول الاستیک پایین، ضریب انبساط حرارتی کم، مقاومت خوب در دمای بالا، مقاومت در برابر خوردگی قوی، زیست سازگاری عالی، غیر مغناطیسی، مقاومت در برابر سایش، عمر طولانی) می‌تواند به طور گسترده در زمینه های مختلف مانند هوا فضا، مهندسی الکترونیک، درمان پزشکی، صنعت پتروشیمی و خودروسازی استفاده می شود.به خصوص در زمینه پزشکی نقش فزاینده مهمی ایفا کرده است.

1. کاربرد در درمان صورت

هنگامی که صورت انسان به شدت آسیب می بیند، ترمیم بافت موضعی با کاشت جراحی درمان می شود.آلیاژ تیتانیوم میل انسانی خوبی دارد و به استحکام بالایی نیاز دارد، بنابراین به یک ماده ایده آل برای ترمیم بافت صورت انسان تبدیل می شود.مش تیتانیوم ساخته شده از سیم تیتانیوم به طور گسترده ای به عنوان براکت جمجمه در جراحی بازسازی استخوان فک استفاده می شود و نتایج بالینی خوبی به دست آورده است.

2. کاربرد در دستگاه های پزشکی

در تاریخ توسعه ابزار جراحی، نسل اول بیشتر از فولاد کربنی ساخته شده بود، اما حذف شد زیرا عملکرد پس از آبکاری الکتریکی نمی‌توانست الزامات استفاده بالینی را برآورده کند.نسل دوم از فولاد ضد زنگ ساخته شده است، اما کروم موجود در آن سمی است و لایه کروم پوست کنده شده برای بدن انسان مضر است، بنابراین استفاده طولانی مدت توصیه نمی شود.وزن سبک و استحکام بالای تیتانیوم باعث شده است که از آن به عنوان یک ابزار جراحی میکروسکوپی استفاده شود.تیتانیوم همچنین دارای مقاومت در برابر خوردگی، کشش خوب، بدون تغییر شکل، بدون مغناطیس است و می تواند ویژگی های مخرب دستگاه های الکترونیکی کاشته شده کوچک و حساس را از بین ببرد.در حال حاضر، دامنه کاربرد ابزارهای جراحی تیتانیوم، مانند تیغه های جراحی، پنس هموستاتیک، مته های استخوانی الکتریکی، سوزن های بخیه عروقی، بخیه های جناغی، الکترودهای تیتانیوم در الکتروکاردیوگراف ها و ابزار تیتانیوم برای جراحی چشم در حال گسترش است.

3. کاربردها در زمینه دندانپزشکی

مدول الاستیک تیتانیوم نزدیک‌ترین مدول به بافت انسان است که می‌تواند ناسازگاری مکانیکی بین ایمپلنت‌های فلزی و بافت استخوانی را کاهش دهد.علاوه بر این، هدایت حرارتی تیتانیوم در بین تمام مواد فلزی برای ترمیم دندان کمترین است، که می تواند تحریک حرارتی پالپ دندان های دارای روکش را کاهش دهد.اینله های تیتانیوم یا روکش های کامل می توانند از پالپ محافظت کنند و از تحریک سرد و گرم جلوگیری کنند.تیتانیوم دندانی عمدتاً تیتانیوم خالص است، اما استحکام آن ناکافی است، مقاومت در برابر سایش آن ضعیف است، و مستعد عیوب ریخته گری و کیفیت ناپایدار است، بنابراین در حال حاضر بیشتر از مواد آلیاژ تیتانیوم ساخته می شود.

متداول ترین آلیاژ تیتانیوم مورد استفاده آلیاژ Ti-6Al-4V است، اما از آنجایی که فلز V برای بدن انسان مضر است، از Nb به جای V برای بدست آوردن آلیاژ Ti-6Al-7Nb استفاده می شود که دارای مقاومت در برابر خوردگی عالی، انعطاف پذیری و سایش خوب است. مقاومت عالی و بی ضرر برای بدن انسان، به منظور اخذ تاییدیه استاندارد ASTM.در حال حاضر، از مواد تیتانیوم می توان تاج، دندان چینی، گیره دندان مصنوعی، پایه، وسایل اتصال و تقریباً تمام قطعات فلزی پروتزها را ساخت.

تصویر سیم تیتانیوم: