工学の様々な分野では 極端な条件に耐えられる素材を 常に探しています空を飛ぶ飛行機エンジンから 人体内に埋め込まれた人工関節までコバルトとクロムの合金です. 初めはジェットエンジン用に開発されました.これらの合金はそのユニークな物理化学的特性により,生物医学応用における変革のツールとして出現しました.
Cobalt-chromium alloys have become premier materials for both high-temperature applications and biomedical uses due to their outstanding characteristics that maintain stability and reliability under extreme heat腐食性のある環境や長時間の着用
コバルト-クロム合金 の 最も 注目 さ れる 特徴 は,高い 強度 と 注目 さ れる 硬さ を 組み合わせる 卓越 し た 機械 的 特性 です.耐久性 は,材料 が 変形 や 破裂 に 抵抗 する 能力 を 示す硬さとはエネルギーを吸収し,壊れずにプラスチック変形する能力を表す.この二重能力は高温と複雑なストレス条件下で信頼性を保証します.
航空機エンジンでは これらの合金で 極めて重要なタービンブレードが作られ 極度の熱で高速で回転する際に 巨大な遠心力と空力学的な負荷に耐えなければなりません人工関節用骨頭頭や骨頭蓋骨のような 身体の重さを支えて 運動の影響を吸収する部品を 作ります
合金 の 優れた 流動性 と 模具 填れ 能力 は,鋳造 過程 で 複雑な 部品 を 製造 する こと に 役立ち ます.この製造上の利点は,生産コストを削減し,同時に産業間での応用の可能性を拡大しました.
ステンレス鋼よりも優れたコバルト・クロム合金で 腐食性分解に 優れた耐性がありますその 活性化 さ れ た 酸化 層 の 形成 は,環境 の 攻撃 に 対抗 する 効果的な 壁 を 作り出さ れ ます生物医学用インプラントでは特に重要で 様々なイオン,タンパク質,有機分子を含む体液にさらされます
耐磨性は不?? 鋼とチタン合金の両方を上回るため,これらの材料は滑り摩擦条件下で低い耐磨率を維持します.この 特性 は,着用 廃棄物 を 最小 に する こと に よっ て 炎症 反応 を 防ぐ 关節 置換 器 に は 極めて 重要 と なり ます組織損傷とインプラントの松散
初期のコバルト・クロム合金には 柔らかさと加工性が限られ,主に鋳型に限定されていたが,材料科学の進歩により,特殊な合金と加工技術によって,より優れた加工能力を持つ鍛造可能な変種が開発されました..
コバルト・クロム合金の特異性により,主に関節置換,歯の義肢,血管ステント,様々な医療機器.
ハップ・アンド・膝置換器の 関節部品の材料としてコバルト・クロム合金により 耐磨性や腐食性があるため 長期にわたるインプラントの成功にこれらの要求の高い用途では 不oxidable steelやチタン代替品を上回ります
絶好の鋳造能力と生物互換性により 冠,橋,歯周歯のフレームは 噛み切る力に耐える必要がありますが 細菌による口腔腐食に抵抗します食物残留物や唾液
現代のステントは 主に不老鋼とニッケルチタン合金を使用していますがコバルト・クロム型は,位置の精度と手術後の評価の改善のために強度と放射性性において優れている..
溶液熱処理と冷却処理により,不?? 鋼に匹敵する機械的特性を得ることができ,導線に用いられる.手術用クリップ正確な性能特性を要求するカテーテル.
鋳造形は,腐食耐性が優れているものの,機械的性質をわずかに低下させる固有欠陥を含んでいる可能性があります.耐腐蝕性が優先される関節交換や歯科用に使用するのに最適です.
鋳造プロセスは鋳造の欠陥をなくし,不腐蝕性に対するわずかなコストで機械性能を著しく向上させ,それでもステンレス鋼を上回る.この変形は,より強い強さと強さを要求するアプリケーションにうまく機能します.
先進的な表面処理により,様々な技術により合金性能がさらに向上しました.
密度の高いオキシド層を形成することで,腐食耐性と生物互換性が向上します.研究によると,これらのナノスケールフィルムは主にコバルトとクロムオキシドとヒドロキシルグループで構成されています.水分化または水酸化された表面を作る.
特殊なコーティングは ターゲット化された機能を提供します
このプロセスは高エネルギーイオン爆撃によって表面の組成と構造を変化させ,耐磨性と硬さを著しく改善します
高耐腐食性があるが,コバルト・クロム合金ではハンクスの溶液や細胞培養媒質のような特定の環境でコバルト溶解を経験することができる.研究によると,生成された表面膜には,潜在的にカルシウム・フォスファートを形成するモリブデン濃縮クロム酸化物が含まれています.合金選定と表面処理戦略をより良くする.
新しい製剤は,アレルギー反応のリスクを減らすために,ニッケルのない代替品を含む,強度,強度,生物互換性を向上させることを目指しています.
アディティブ製造 (3Dプリンタ) は 精密な材料制御によって 複雑な患者特有のインプラント幾何学を可能にします
環境変化に適応する反応性の高い表面を開発することで 薬剤の局所的な投与や他の治療機能が可能になります
有限元素分析やその他の工学ツールにより 身体学的要求に より適したインプラント設計が可能になり ストレス濃度が低下し 長寿が向上します
コバルトとクロムの合金とは 材料科学と医療革新の 驚くべき融合を象徴しています極端な工学環境での起源から 人間の健康回復における現在の役割まで科学的進歩によって,これらの材料は進化し続けています.研究が進むにつれて,コバルト・クロム合金が間違いなく生物医学応用における重要な地位を維持します.世界中で患者の治療と生活の質を向上させる.
