人造狗骨头材料.docx

人造狗骨头材料尖端工程中的高分子材料人造关节材料学院社区学院学号学生姓名黄远溪一:简介人工关节是人们为挽救已失去功能的关节而设计的一种人工器官,它在人工器官中属于疗效最好的一种。一般来说,其使用年限可达20年以上。随着科技进步,人工关节手术已经是一种十分成功和有把握的手术:它可以即刻消除关节疼痛、恢复关节的正常活动功能,使长期受关节病痛折磨的人们再次获得新生,手术后可以象正常人那样,行走、爬楼、外出旅行、外出工作、购物和体育锻炼等。二:背景随着人口平均寿命的增加和老龄化的加剧,各种骨与关节疾病,特别是退行性疾病的发病率不断升高。患者对医疗服务需求的增加极大地刺激了骨与关节外科的发展,特别是近半个世纪,随着生物医学工程技术的进步,骨与关节外科的发展更是日新月异。三:对材料的要求的思考人体的关节无疑是个复杂的结构,所以我从以下方面进行了思考。 ,其担负了人体运动转向的主要功能,会受到一定的力的作用,所以人造关节必须具有一定的强度、塑性和抗疲劳性。 ,避免不要与肌肉,组织摩擦。所以人造关节需具有一定的抗磨损性。 ,其主要处在组织液之中,组织液成分复杂,含有Na,K,Cl等元素,所以人造关节需要一定的抗腐蚀性与生物兼容性,即不能与其中的物质发生物理或化学反应。 ,所以人造关节质量要轻。 ,所以使用寿命要长。四:对人造关节材料的思考 ,单一的材料很难满足要求,所以必须要使用复合材料。而且不同的关节其作用不同,有些主要用于屈和伸,有些主要用于内和收,有些主要用于旋内和旋外。在我看来,在关节坚硬的部分可以用金属材料。在活动较剧烈的关节可以用灵活性强一些的材料,如有机高分子材料。在理化性质强的地方可以使用陶瓷材料。除此之外,关节需要润滑,所以我考虑在需要润滑的地方加上一层固体润滑膜,因为固体润滑膜不仅有良好的润滑效果,而且还不必长期更换。总而言之,我认为人造关节应该一金属材料为整体框架, 在需要特殊加工的地方将金属材料与其他材料合成起来组成的复合材料。 ,通过对关节的个个部分进行元素分析,找到相近的物质替代或合成类似物质。五:以前或目前的人造关节材料 ,不锈钢是最早的人体金属植入材料。但临床表明不锈钢植入人体后,在生理环境中,有时会产生缝隙腐蚀或摩擦腐蚀以及疲劳腐蚀破裂等问题,并且会因摩擦磨损等原因释放出Ni2+,Cr3+和Cr5+,从而引起假体松动,最终导致植入体失效。所以提高不锈钢的耐腐蚀性是关键。 ,。其耐腐蚀性、耐磨性和机械性能都较好,具有很高的强度,无明显毒作用。 ,高分子材料中以超高分子聚乙烯最为适用。它有良好的生物相容性,在体内耐降解性能好,有一定的黏弹性,与金属的摩擦系数很低。 ,。以氧化铝和氧化锆为主的陶瓷配伍假体大量应用于临床。陶瓷制作的人体髋关节在生理和摩擦学方面的优越性及其在临床上的应用。高纯陶瓷化学性能稳定,生物相容性好,呈生物惰性;其硬度高,耐磨性能好,磨损率比其它材料小。随着科学技术的发展,人工关节材料已从早期易磨损的不锈钢制关节发展到今天采用高性能材料制作,如碳化硅等高硬度陶瓷材料、航天用陶瓷材料和铝-锆合金材料等,采用这些高性能材料制作的人工关节,使得产品的硬度、耐磨性、耐冲击、高温稳定性和生物相容性均有较大提高,其重量与骨关节更接近,与人体的相容性更好。安全性和有效性的技术不断提高进一步促进人工关节的广泛使用。六:对人造关节改进的思考 ,金属材料虽然强度高,但其抗腐蚀性不够。所以我思考通过用物理化学方法来改变金属表面的理化性质,使金属表面有耐腐蚀性,不在需要在人造关节上加上耐腐蚀性物质与金属加工,提高工业生产效率。 ,陶瓷材料低脆性大。而陶瓷的断裂韧度和抗疲劳性等物理特性取决于它的显微结构:颗粒大小、密度和均匀性。所以对陶瓷材料的改性主要从降低其原料的晶粒大小、提高密度等方面着手,从而达到保持了硬度又降低了脆性的目的。 ,通过分析关节组成元素含量等,通过生物方法来合成人造关节。七:结束语人工关节置换术后假体的磨损、假体周围骨溶解、假体无菌性松动,这已经成为人工关节置换术呈待解决的问题。研制出具备有足够的强度、抗疲劳、抗磨损和抗腐蚀性能,同时具有良好的生物相容性、生物力学相容性,无毒副作用的理想人工关节具有深远的意义。其核心是新材料的探索,提高现有材料的可靠性,提高其强度,改善韧性,最有希望的途径是研制复合材料。《常见材料》教学设计及反思一、教学设计思路: 本课是苏教版三年级《科学》上册第五单元《它们是什么做的》中的第一