من بين مواد التثبيت الداخلي المختلفة المستخدمة في جراحة العظام، أصبحت ألواح سبائك التيتانيوم شائعة بشكل متزايد. إنها لا تختلف فقط عن مواد الفولاذ المقاوم للصدأ من حيث توافق التصوير بالرنين المغناطيسي بعد العملية الجراحية ولكنها تظهر أيضًا خصائص مختلفة في جوانب أخرى.
تتميز سبائك التيتانيوم بمزايا مثل الاستقرار الكيميائي الجيد، والتوافق الحيوي العالي، والقوة العالية، وخفيفة الوزن. ولذلك، فهي تستخدم على نطاق واسع في معايير تصنيع المواد المزروعة لجسم الإنسان. دعونا نلقي نظرة فاحصة على خصائص وميزات هذه المواد.
ما هي سبائك التيتانيوم؟
سبائك التيتانيوم هي معادن تتكون من خليط من التيتانيوم وعناصر كيميائية أخرى. حتى في درجات الحرارة المرتفعة، تتمتع هذه السبائك بقوة شد وصلابة عالية للغاية. فهي خفيفة الوزن وتتمتع بمقاومة استثنائية للتآكل والقدرة على تحمل درجات الحرارة القصوى. يتمتع التيتانيوم بقابلية عالية لذرات الأكسجين، مما يعني أنه حتى في درجة حرارة الغرفة في الغلاف الجوي، يمكن أن تتشكل طبقة أكسيد رقيقة وكثيفة جدًا (TiO2) على سطح سبائك التيتانيوم. ولهذا السبب أيضًا تظهر سبائك التيتانيوم مقاومة ممتازة للتآكل.
تصنيف سبائك التيتانيوم
يوجد التيتانيوم في شكلين بلوريين. في درجة حرارة الغرفة، يحتوي التيتانيوم غير المخلوط (النقي تجاريًا) على بنية سداسية متماسكة (hcp) تُعرف باسم مرحلة ألفا. عندما تصل درجة حرارة التيتانيوم النقي إلى 885 درجة (يشار إليها بدرجة حرارة نقل بيتا للتيتانيوم)، يتحول الهيكل البلوري إلى هيكل مكعب (bcc) يعرف باسم مرحلة بيتا. يعتمد أداء سبائك التيتانيوم بشكل أساسي على الترتيب ونسبة الحجم وخصائص مرحلتي ألفا وبيتا.
