疲劳性骨折

骨折治疗材料学2耐腐蚀特性


作者:汪志举(副主任医师,内蒙古医院骨科)

来源:股肱支力

推荐阅读:

1.骨科生物力学中5种外力与内力

2.骨折治疗材料学1--材料属性

上一节说到了材料的基本属性之一的受力形变特性,这一节继续说材料的另一个重要属性-----耐腐蚀特性

金属材料抵抗周围介质腐蚀破坏作用的能力称为耐腐蚀性,人体体液为类似海水的电解质液,不同的金属在电解质液中具有不同的电位差,所有的金属或合金在盐水环境中都会形成电化学腐蚀,它的特点是腐蚀过程中有电流产生,这种耐受电解质液的电化学腐蚀作用的能力,也称为耐电化学腐蚀,是内植物在人体内腐蚀形式,可大大降低内植物的强度及刚度,从而使固定过早失效影响治疗。

金属材料的耐腐蚀性一般由材料的成分、化学性能、组织形态等决定的,一般纯金属的耐腐蚀能力较含有杂质的强,含有杂质越多金属的耐腐蚀性越差;不同的金属在电解质液中活跃度不同,腐蚀性各异;同一金属不同的内部的形态排列其抗腐蚀能力也不同。

金属在腐蚀介质作用下,腐蚀沿着金属内部晶粒之间进行的现象称为晶间腐蚀,这种腐蚀在金属内部沿不耐腐蚀成分的晶粒边缘进行,晶间腐蚀破坏晶粒间的结合,大大降低金属的机械强度,腐蚀发生后金属和合金的表面仍保持一定的金属光泽,看不出被破坏的迹象,但晶粒间结合力显著减弱,力学性能恶化,不能经受敲击,所以是一种很危险的腐蚀。

晶间腐蚀是由材质内部的组分决定的,通常金属内部杂质多的情况下,容易发生。集中在金属表面存在缺陷区域内的腐蚀被称为点腐蚀,这种腐蚀能迅速向深处发展,最后穿透金属,也是一种危害较大的腐蚀破坏。

在金属内植物生产制造过程中,一般可通过多种工艺来提高抗腐蚀的能力,从而提高内植物在体内的疲劳强度。铬、镍、铝、钛等金属能主动迅速形成保护膜,铜能改变电极电位,钛、铌能改善晶体颗粒间的腐蚀,根据不同需求在内植物中添加不同的合金,可以提高内植物的耐腐蚀性。

钝化处理也是最常使用的抗腐蚀处理形式,所谓的钝化是使金属表面转化为不易被氧化的钝化膜,从而延缓金属的腐蚀速度的方法,金属与介质的作用生成的腐蚀产物如果具有致密的结构,形成了一层薄膜紧密覆盖在金属的表面,则改变了金属的表面状态,而成为耐腐蚀的钝态,这层薄膜就叫钝化膜。

金属的钝化方法有三种,一是自发氧化;二是用钝化剂对金属进行钝化处理,常见的形式是用冷浓硫酸、冷浓硝酸处理金属,故这种方法也被称“酸洗”;三是用电镀的方法在金属表面形成一种氧化层。

为了提高内植物的耐腐蚀性,临床上一般选择耐腐蚀性高的金属作为内植物,原则上不同的金属也不应该放入同一人体内,以避免出现不同的金属电位差;

为了避免点腐蚀或晶间腐蚀而影响内植物的强度,应该避免内植物表面出现划伤、凹痕或切迹而破坏钝化层等,一般更应该避免把内植物剪断应用(除非固定松质骨等强度要求低的);反复塑形能够破坏内植物表面的钝化层,提高内植物发生腐蚀的可能性;金属螺钉与钢板之间如果不是牢固结合,可能使二者出现磨损现象,从而破坏保护膜,促进腐蚀的发生,故锁定钢板的抗腐蚀能力是提高的。

总之,选择耐腐蚀性良好的材料,并避免出现使耐腐蚀性下降事件,是临床应用内植物的重要原则。(待续)

赞赏

长按







































治疗白癜风哪最好
北京中科白癜风医院门诊靠谱吗



转载请注明:http://www.pilaoxingguzhe.com/pzyy/1854.html


当前时间: