Пользовательский поиск

Металлокерамика для протезирования зубов

Металлокерамика – это композитный материал, состоящий из металлических (металло-) и керамических (керам-) материалов. Металлокерамика идеально разработана для сочетания оптимальных свойств керамики, (твердость и устойчивость к высоким температурам) и металла (способность подвергаться пластичной деформации). Металл используется в качестве связующего элемента для оксида, борида или карбида. В целом используются такие металлы, как никель, молибден и кобальт. В зависимости от физической структуры материала, металлокерамика также может быть композитом с металлической матрицей, но обычно в металлокерамике содержится меньше 20% металла от объема.

Продолжение ниже

Протезирование зубов (металлокерамика): цены и специфика процедуры

Цены на протезирование зубов металлокерамикой традиционно высоки, однако это оправдано высокой трудоемкостью, а также надежным результатом процедуры. Без преувеличений ...

Читать дальше...

всё на эту тему


Металлокерамика используется в производстве резисторов (особенно, потенциометров), конденсаторов и других электронных компонентов, которые могут подвергаться воздействию высоких температур.

Металлокерамика используется вместо карбида вольфрама в пилах и других резцах с напайной пластиной благодаря своим превосходным свойствам устойчивости к износу и коррозии. Нитрид титана (TiN), карбонитрид титана (TiCN), карбид титана (TiC) и аналогичные соединения могут быть припаяны, как карбид вольфрама, при надлежащей подготовке, однако им требуется особая обработка во время шлифовки.

Используются и более сложные материалы, известные как металлокерамика 2 или металлокерамика II, так как они придают значительно более долгий срок работы режущим инструментам, помимо высокотемпературной пайки и шлифовки, как карбид вольфрама.

Некоторые виды металлокерамики также рассматриваются для применения в экранировании комических кораблей, так как они противостоят высокоскоростному воздействию микрометеоритов и орбитального мусора гораздо эффективнее традиционных материалов для космических летательных аппаратов, таких как алюминий и другие металлы.

История металлокерамики

После Второй мировой войны в США четко сознали необходимость в материалах, устойчивых к высоким температурам и высокому напряжению. Во время войны немецкие ученые разработали металлокерамику на основе оксида в качестве замены сплавов. Они решили это использовать в высокотемпературных участках новых реактивных двигателей, а также высокотемпературных турбинных лопаток. Сегодня керамика в плановом порядке внедряется в часть сгорания реактивных двигателей, потому что она обеспечивает жаропрочную камеру. Также были разработаны керамические лопатки турбины. Эти лопатки легче стальных и позволяют ускорить компоновку.

ВВС США увидели потенциал в технологии материала и стали первыми основными спонсорами различных исследовательских программ в США. Одними из первых университетов, где проводились исследования, стали Государственный Университет Огайо, Университет Иллинойса и Университет Ратджерса.

Слово «металлокерамика» было фактически придумано в ВВС США. Идея состояла в том, что это будет комбинация двух материалов, металла и керамики. Базовые физические свойства металла включают ковкость, высокую прочность и высокую теплопроводность. Керамика обладает такими базовыми физическими свойствами, как высокая точка плавления, химическая стабильность и, в особенности, устойчивость к окислению.

Первый металлокерамический материал был разработан с использованием оксида магния (MgO), оксида бериллия (BeO) и оксида алюминия (Al2O3) для керамической части. Предыскажение на высокое сопротивление между напряжением и разрывом было около 980C. Государственный Университет Огайо стал первым местом, где была разработана металлокерамика на основе Al2O3 с высоким сопротивлением между напряжением и разрывом, около 1200C. «Kennametal», металлообрабатывающая и выпускающая инструменты компания, находящаяся в г. Латроуб, штат Пенсильвания, США, разработала первую металлокерамику из карбида титана с давлением 196 кг/см2 и сопротивлением между напряжением и разрывом при 980C. Реактивные двигатели работают при такой температуре; также инвестировались дальнейшие исследования по использованию этих материалов для компонентов.

Контроль качества в изготовлении этих металлокерамических композитов было трудно стандартизировать. Производство приходилось удерживать на малых партиях, в пределах этих партий характеристики варьировались в огромной степени. Поломка материалов обычно являлась результатом неопределенных дефектов, обычно собирающихся вокруг ядра во время обработки.

Существующая технология в 1950-х достигла предела для реактивных двигателей, где могли бы быть сделаны небольшие усовершенствования. Впоследствии производители двигателей с неохотой развивали применение двигателей из металлокерамики.

Интерес возобновился в 1960-х при более пристальном внимании к нитриду кремния и карбиду кремния. Оба материала обладают лучшей устойчивостью к тепловому удару, высокой прочностью и умеренной теплопроводностью.

Применение металлокерамики

Металлокерамические стыки и спаи

Металлокерамика была впервые широко использована для металлокерамических стыков. Сооружение вакуумных труб было одной из первых важных систем, где применялась электронная промышленность и развивались такие стыки. Немецкие ученые признали, что можно было бы производить вакуумные трубы с улучшенными характеристиками и надежностью, заменив керамикой стекло. Керамические трубы можно дегазировать при более высоких температурах. Благодаря высокотемпературным спаям керамические трубы противостоят более высоким температурам, чем стеклянные трубы. Керамические трубы также механически прочнее и менее чувствительны к тепловому удару, чем стеклянные трубы. Сегодня вакуумные трубы с покрытием из металлокерамики являются ключевым моментом для солнечных систем нагрева воды.

Также используются металлокерамические механические спаи. Традиционно они использовались в топливных элементах и других устройствах, превращающих химическую, ядерную или термоионную энергию в электричество. Металлокерамические спаи требуются для изоляции электрических участков турбинных генераторов, разработанных для работы в коррозийных испарениях жидких металлов.

Биокерамика

Биокерамика играет всестороннюю роль в биомедицинских материалах. Развитие этих материалов и разнообразие техник изготовления расширили степень применения в теле человека. Они могут быть в форме тонких слоев на металлических трансплантатах, композитов с полимерным компонентом или просто пористой сети. Эти материалы отлично работают в человеческом теле по нескольким причинам. Они инертны, а так как они активны и способны рассасываться, материалы могут оставаться в теле без изменений. Они также могут растворяться и активно принимать участие в физиологических процессах, например, как гидроксилапатит, материал, химически аналогичный костной структуре, может интегрироваться и помогать кости врастать в него. Обычные материалы, используемые для биокерамики, включают окись алюминия, двуокись циркония, фосфат кальция, стеклокерамику и пиролитический углерод.

Одним из важных применений биокерамики является операция по замене тазобедренного сустава. Тазобедренный сустав представляет собой многоосный шарик и углубление. Обычно для замены тазобедренного сустава использовались такие металлы, как титан, а углубление выстилалось обычно пластиком. Многоосный шарик был плотным шариком из металла, но его в итоге сменил керамический шарик с более долгим сроком службы. Это уменьшило придание шероховатости, вызванное металлической стенкой, пластиковому выстилающему слою искусственного углубления сустава. Использование металлокерамики продлило срок службы заменяемых частей тазобедренного сустава.

Металлокерамика также используется, как материал для пломбирования и протезирования.

Транспорт

Керамические части использовались совместно с металлическими деталями, как фрикционный материал для тормозов и сцеплений.

Другие способы применения

В армии США и британской армии были проведены расширенные исследования в развитии металлокерамики. Они включали разработку легкого керамического противоснарядного снаряжения для солдат, а также брони Чобем.

Металлокерамика также используется в механообработке на режущих инструментах.

Кроме того, металлокерамика применяется в качестве кольцевого материала в высококачественных направляющих для удочек.

Проводились исследования благоприятных свойств металлокерамики из обедненного расщепляемого материала (например, урана, плутония) и содалита для хранения радиоактивных отходов. Аналогичные композиты также исследовались на предмет использования в качестве источника топлива.




© Авторы и рецензенты: редакционный коллектив оздоровительного портала "На здоровье!". Все права защищены.


 
Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений
Загрузить изображение
 

nazdor.ru
На здоровье!
Беременность | Лечение | Энциклопедия | Статьи | Врачи и клиники | Сообщество


О проектеКарта сайта β На здоровье! © 2008—2015
nazdor.ru, nazdor.com
Контакты Наш устав

Рекомендации и мнения, опубликованные на сайте, являются справочными или популярными и предоставляются широкому кругу читателей для обсуждения. Указанная информация не заменяет квалифицированную медицинскую помощь, основанную на истории болезни и результатах диагностики. Обязательно проконсультируйтесь с врачом.

Размещенные на сайте информационные материалы, включая статьи, могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет согласно Федеральному закону №436-ФЗ от 29.12.2010 года "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию".