8 способов отличить титан от нержавейки и алюминия

Отличить титан от нержавеющей стали аустенитного класса или алюминия довольно сложно. Особенно если у вас имеется один образец и сравнивать не с чем. Все три металла являются парамагнетиками и не реагируют на магнит, имеют серебристый цвет и похожий удельный вес. Но есть несколько простых и проверенных способов отличить титан от легированной стали и алюминия в домашних условиях без специального оборудования.

Доступный и простой способ — поцарапать металлом стекло

Если коротко

• Титан не поцарапает стекло, но оставит полоску
• Нержавейка поцарапает, но не оставит темного следа
• Алюминий не оставить никаких следов

Пояснение, детали

Метод основан на способности титана оставлять характерные темные следы на поверхности стекла и кафельной плитки. При этом металл не царапает стекло, а именно рисует на его поверхности. Смыть такой след можно только раствором плавиковой кислоты (HF). А нержавеющая сталь может поцарапать стекло, но темного следа не оставит. Алюминий вообще не способен нанести никаких повреждений.

Отличить титан по искре

Если коротко

• Титан: даст много искр ярко-белого цвета
• Нержавейка: меньше искр желтого или красного оттенка, или искр вообще нет
• Алюминий: не даст искру

Пояснение, детали

Во время обработки титана на точильном станке или при резком продольном трении по абразивной поверхности точильного камня контакт металла сопровождается россыпью искр ярко-белого цвета. При отсутствии абразива можно использовать мелкий напильник или даже простой бетон, хотя эффект будет меньшим.

Искры от нержавеющей стали имеют желтый и красный оттенок. Их вылетает намного меньше, а на бетоне и напильнике не будет совсем. Некоторые сорта нержавеющих сталей были разработаны, как пожаробезопасные. Искрообразование во время обработки таких металлов невозможно технологически. При трении алюминия по образивной поверхности искры не выделяются, но могут оставаться характерные серебристые следы на поверхности.

Такой тест на возможность образования искр наиболее популярный и простой, поскольку цвет действительно отличается очень сильно, а их полное отсутствие сразу говорит о том, что этот металл не титан.

После того, как вы определите какой именно металл перед вами вы можете сдать его по выгодной цене:

Проверка на гальваническую реакцию

Для проведения этого теста потребуется источник постоянного тока с напряжением около 12 В. Это может быть автомобильный аккумулятор или преобразующий трансформатор. Соедините через провод плюс батареи с исследуемым образцом, а минус с металлическим стержнем, на конце которого намотана вата, марля или кусок хлопчатобумажной ткани. Намочите вату слабым раствором соляной кислоты или обычной кока-колой.

Если это титан, то при прикосновении к металлу его поверхность будет окрашиваться в результате образования оксидной пленки. Цветовой оттенок зависит от величины напряжения, концентрации кислоты в растворе и времени воздействия.

Нержавеющие сплавы и алюминий данной реакции не подвержены.

Сравнение удельного веса — способ, требующий точных измерений

Всем известно, что алюминий это самый легкий из этих трех металлов, а сталь самая тяжелая. Но как определить, если у вас один образец и сравнивать не с чем? Это можно сделать путем измерений и вычисления плотности или удельного веса материала, который примерно составляет:

• 2,7 г/см3 для алюминия;
• 4,5 г/см3 у титана;
• 7,8 г/см3 у нержавейки.

Этот способ определения требует наличия точных весов и емкости для погружения образца в воду.

После взвешивания металла необходимо определить его объем. Проще всего воспользоваться для этого, известным со школы законом Архимеда, погрузив образец в жидкость. Изменение уровня воды покажет искомую величину.

Это более сложный и длительный вариант определения и поэтому используют его очень редко. Но он тоже дает результаты и должен рассматриваться.

Специфические способы определить титан

В отдельных случаях определение металла можно произвести простыми и весьма оригинальными способами:

• Подожгите металл
  Титановая стружка довольно легко воспламеняется и горит
• Нагрейте металл
  Этот металл хороший теплоизолятор и при нагреве одного края образца остальная часть будет холодной
• Подержите в руках
  Низкая теплопроводность дает ощущение теплого предмета в руках в отличие от холодной стали и алюминия
• Ударьте молотком
  И последнее, ударьте по образцу молотком, в результате на стали следов не останется, на титане образуется небольшая вмятина, а алюминий пострадает больше всего.

Насколько надежны эти методы?

Приведенные методы достаточно надежные и часто используюстся специалистами по приему металлолома. Однако стоит учитывать, что точное определение химического состава сплава, особенно при наличии примесей, может быть выполнена только с использованием специального оборудования.

Что нужно знать о титановых ортопедических имплантатах

Ортопедический имплантат — это операция, посредством которой устройство помещается в организм человека. Цель состоит в том, чтобы восстановить функцию и прочность части тела, заменив поврежденную конструкцию. Примечательно, что имплантаты обычно используются в качестве крайней меры, если попытки залечить повреждение не удаются. Люди используют различные виды имплантатов уже более столетий. Титан традиционно считается биосовместимым металлом, и если титан чистый, то говорят, что он состоит из 99% титана и в нем очень мало следов никеля.

Различные титановые ортопедические имплантаты используются для различных видов процедур. Поскольку любая процедура ортопедического имплантации сложна, важно иметь достаточно информации о проблемах, операциях и имплантатах, используемых для лечения проблем.

 

Какой металл используется в ортопедической хирургии?

Ранее имплантаты изготавливались из золота, серебра, свинца и алюминия. Одним из последних открытий стало использование титана. В настоящее время, после многих лет испытаний, доказано, что из всех металлических имплантатов в организме человека титановые имплантаты являются наиболее подходящими типами по ряду причин. Наиболее важными причинами являются то, что он может длиться долго, по сообщениям, 20 лет. Еще одной важной особенностью является то, что он не подвержен коррозии в организме человека и легко воспринимается организмом, поскольку он более устойчив к опасным реакциям.  

Но это еще не все. На самом деле, есть длинный список возможностей для титана.

 Наиболее важные факторы:

• Он имеет низкую плотность и вызывает раздражение у людей.
• Это доказано, чтобы быть сильным.
• Он очень устойчив к окислению.
• Титан не является магнитным и нетоксичным.
• У него легкая масса.
• Он менее подвержен аллергии по сравнению с другими металлами.
• Это менее жесткий и простой в использовании.

 

Два отрицательных момента титанового имплантата:

 

• Это может привести к аллергическим симптомам, хотя исследователи считают, что пациенты не имеют аллергии на титан, но имеют аллергию на примеси в титане, которые включают никель, хром, а также кадмий.
• Поскольку титан хорош в металлических категориях, он является дорогостоящим металлом, и не многие люди могут себе это позволить.

 

Чтобы выяснить, есть ли у человека аллергия на титан или нет, перед операцией проводится тест. Название теста — MELISA.

 Этот тест очень точный и берет образец вашей крови, чтобы проверить, чувствительна ли она к титану или нет.

 

Какие бывают виды ортопедических имплантатов?

Существуют разные виды ортопедических хирургических имплантатов. В зависимости от вида травмы, области тела, которая травмируется, и типа необходимого имплантата, в одной процедуре могут использоваться различные имплантаты. Три наиболее распространенных типа имплантатов — это винты, пластины и протезы.

Существует два типа ортопедических винтов: плоские и с крестообразной головкой. Винты являются вездесущими устройствами. Ожидается, что для восстановления сломанных костей или восстановления устойчивости в слабых областях ортопеды будут использовать винты. Обычно эти винты не удаляются позже, они собираются остаться там. Чтобы имплантировать эти винты, в кости пациента делается отверстие для винта.  

Вторым типом хирургических имплантатов, как уже упоминалось выше, являются пластины.

 Пластины были впервые использованы более 50 лет назад в 1886 году для фиксации переломанных костей. Как и винты, существуют также различные типы пластин, которые используются в ортопедических процессах имплантации.

• Опорные пластины удерживают переломы вместе в конце длинных костей. Они также держат нестабильную кость.
• Нейтрализующие пластины используются для охвата области перелома.
• Перемычки обеспечивают длину и выравнивание и стабилизируют область.
• Натяжные пластины закрепляют пораженную область до заживления.
• Компрессионные пластины восстанавливают кости с помощью давления.

Последний тип хирургических имплантатов, представленных в этой статье, — это протезы. Существует множество протезов, используемых ортопедами для замены суставов и костей. В настоящее время многие атлеты делают протезы на коленях и бедрах, и это позволяет им восстановить полное движение и облегчить боль в поврежденном суставе за короткий промежуток времени.

 Для этой процедуры используются надлежащие знания о разнообразии хирургических имплантатов, которые могут помочь лучше понять сами процедуры. Несколько примеров:

• Для переломов шеи используется протез Остина Мура
• Для замены локтевого протеза Бакси
• Для фиксации межпочвенных переломов используется ноготь Эндера.
• Для фиксации позвоночника используется стержень Luque
• Для замены локтевого сустава используется протез

 

Симптомы титановой аллергии могут быть следующими, но не у всех есть и проявляются одинаковые симптомы. Они есть:

• Боль и воспаление, возникающие на месте операции
• Усталость
• Симптомы также могут быть головные боли
• Генерализованные реакции кожи, в том числе экзема и крапивница.

 

Может ли человек получить МРТ, несмотря на наличие титанового имплантата?

Это один из наиболее подходящих материалов для хирургических имплантатов.  Таким образом, это безопасно, и человек с титановым имплантатом может пройти МРТ без какого-либо страха или колебаний.

Это следует учитывать, что; Титан не подходит для всех типов телосложения, и некоторые могут показывать реакцию, тогда как другие могут не показывать. Это общая проблема, поскольку у всех людей нет одинакового типа телосложения, а анатомии разные. Следовательно, тела могут показывать различные реакции на вещества вокруг них. Здесь не о чем беспокоиться. Боли в суставах, переломы теперь можно облегчить и исправить с помощью титановых хирургических имплантатов. Имплант поможет восстановить силы тела. Просто важно помнить, что тест MELISA должен проходить тестирование перед тем, как пройти процедуру, чтобы убедиться в отсутствии аллергии.

Россия не станет запрещать поставки титана для Boeing и Airbus

«Зачем принимать решения, которые отрицательно скажутся на наших предприятиях, на наших производителях?» – риторически спросил министр промышленности и торговли Денис Мантуров в интервью телеканалу «Россия 24» (цитата по «Интерфаксу»).

13 апреля на рассмотрение Государственной думы было вынесено предложение о контрсанкциях в ответ на «недружественные действия США и (или) иных иностранных государств». Инициаторами законопроекта выступили лидеры парламентских фракций и спикер Госдумы Вячеслав Володин. Они предложили ввести ограничения на импорт американских товаров (сельскохозяйственной продукции, сырья, продовольствия, лекарств, алкоголя, табака). Кроме того, было предложено наделить правительство правом останавливать международное сотрудничество России и российских компаний в атомной отрасли, авиастроении и ракетно-двигательной отрасли с США и компаниями с долей американского капитала более 25%.

«ВСМПО-Ависма» – один из крупнейших производителей титана в мире и единственный в России. Ежегодно корпорация производит около 40 000 т металла, 70% отгрузки приходится на экспорт, в том числе на американский рынок. В США среди контрагентов корпорации Boeing (35% используемого титана – российского происхождения) и производитель авиадвигателей Pratt & Whitney. В Европе российский титан обеспечивает 65% потребностей французской Airbus, поставляется в том числе британской Rolls-Royce и французской Snecma (производители авиадвигателей). Кроме того, совместное российско-американское предприятие Ural Boeing Manufacturing (расположено в Свердловской области) производит для Boeing и Airbus заготовки и детали из титана.

«Мы надеемся на мудрость и дальновидность российских законодателей, которые, по нашему убеждению, не могут принять решение, способное негативно отразиться на российской титановой отрасли и экономике страны в целом», – отреагировала «ВСМПО-Ависма» на законопроект. Нарушение уже имеющихся контрактов и устоявшихся за 30 лет партнерских отношений может лишить компанию места на мировом рынке, говорилось в сообщении. Кроме того, от производства титана в Уральском регионе зависит более 20 000 человек, напомнила компания.

Правительство рассчитывает, что на поставки российского титана новый законопроект распространен не будет, следует из слов Мантурова. «Можно, конечно, уподобляться, например, коллегам с Украины, когда они запретили поставку своих газовых турбин для судостроения, таким образом отказавшись от постоянного, стабильного покупателя со стороны России. У них теперь отсутствует такой заказчик, зато у нас появилось собственное производство, собственные компетенции», – сказал Мантуров.

Директор группы корпоративных рейтингов АКРА Максим Худалов считает это разумным решением: «ВСМПО в массе своей продает не просто титан, а титановые поковки, штамповки и прокат. Эта продукция крайне сложна в производстве. Отказ от поставок Boeing и Airbus приведет к простою этих производств, их будет просто нечем загрузить». В авиакосмическом секторе мирового титанового рынка ВСМПО занимает долю около 30%, говорит аналитик «Атона» Андрей Лобазов. Основные конкуренты тут американские Timet и Arconic, а также ряд кузнечных предприятий. На индустриальном рынке ВСМПО занимает долю около 25%, конкурируя с японскими Toho Titanium и Osaka Titanium.

особенности и свойства, как ухаживать за женским изделием, отзывы

Сегодня очень популярны женские кольца из титана. Эти украшения стали востребованными благодаря своей привлекательности и прочности. Познакомимся поближе с такими аксессуарами.

Особенности

Дамы привыкли к тому, что на прилавках магазинов встречаются украшения из золота, серебра, платины или обычной стали. Но среди них сегодня можно встретить и прекрасные изделия из титана.

Этот металл по праву признан одним из самых удивительных. Оригинальные колечки из этого материала никогда не заржавеют и не окислятся. Именно поэтому многие дамы сегодня обращаются к таким практичным изделиям.

Нельзя не отметить и безупречную прочность, и твердость титана. Эти характеристики прославили металл.

Внешний вид титановых украшений отличается своей массивностью и солидностью. Сегодня к таким стильным кольцам обращаются не только прекрасные дамы, но и представители сильного пола.

Непревзойденный дизайн украшений подойдет уверенным и смелым барышням. К титановым кольцам обращаются и влюбленные пары, подбирающие свадебные аксессуары. Особенно популярны экземпляры цвета платины. Они могут иметь простую и гладкую поверхность или украшаться разнообразными узорами.

Оригинальные украшения трудно назвать очень изящными или элегантными, но их качество приводит дам в восторг.

Модели

Сегодня ассортимент титановых колец отличается своим богатством. Каждая дама сможет подобрать для себя подходящий экземпляр в сдержанном или оригинальном оформлении.

Очаровательные колечки могут быть широкими или узкими. Первый вариант зачастую дополняется красивыми и эффектными узорами, но к нему не стоит обращаться дамам с тонкими пальчиками и узкими ладошками.

Наиболее популярны сегодня модели, имеющие напыление золотого или платинового цвета. Они выглядят очень дорого и по своей красоте ничем не уступают дорогостоящим аксессуарам.

Трендом последних сезонов являются колечки для пальцев ног. Отзывы довольных покупателей говорят о том, что подобные изделия почти не ощущаются во время ходьбы и привлекают внимание окружающих.

Украшения для ног пришли к нам из Индии. Изначально там носили такие колечки из серебра. Сегодня же можно встретить очень много титановых вариантов.

Особенно кокетливо и игриво на смуглых пальчиках будут смотреться украшения из серебристого титана.

Не стоит бояться, что оригинальное украшение повредится во время носки. Титан почти не деформируется, поэтому переживать за колечко не стоит. Но выбирая такой аксессуар, учитывайте тот факт, что ноги отекают чаще всего, поэтому лучше остановиться на моделях с разорванной формой.

Надевая такое колечко, не забывайте о красивом педикюре. Ногти и пяточки должны быть ухоженными и аккуратными. Экземпляры из титана являются оптимальными для дамских ножек, так как они отличаются своей долговечностью и не требуют особого ухода.

Достоинства

Кольца из прочного металла обладают множеством положительных качеств. Рассмотрим их детально.

• Титановые кольца можно назвать вечными благодаря их непревзойденной твердости. Этот металл имеет всего 4 степени прочности. Такая характеристика зависит от того, сколько в сплаве присутствует примесей. Важен и способ выплавки. Украшение прослужит своей обладательнице очень долго, так как его трудно повредить.

• Подобные аксессуары отличаются своей легкостью. На это абсолютно не влияет их внушительный внешний вид. На аккуратных дамских пальчиках кольца будут смотреться оригинально и кокетливо, не доставляя ощущений тяжести.

• Как правило, для изготовления высококачественного изделия используется чистый металл. Количество примесей в нем не превышает 1%. Этот сплав является абсолютно безопасным и не вызывает аллергических реакций при контакте с кожей, поэтому вы сможете спокойно носить украшение.

• Нельзя не отметить и тот факт, что титановые кольца не требуют специального ухода. Их нужно полировать не чаще, чем, например, золотые украшения. После каждой процедуры аксессуар будет становиться только ярче.

• Прочные изделия отличаются привлекательным внешним видом. Особое напыление на колечке может иметь абсолютно любой оттенок. Очень популярны модели, в которых присутствуют вставки из других металлов разного цвета. Современные модницы просто обожают черные титановые кольца с бриллиантами.

• Многих покупателей привлекает доступная цена титановых изделий. Этот металл не является дорогостоящим. Долговечное и прочное украшение сможет позволить себе каждая дама.

Недостатки

Обладает титан и рядом недостатков. Температура плавления металла слишком высокая и ее трудно добиться в простых условиях. Работа с титаном является довольно трудоемкой.

Эти нюансы не позволяют менять размер вашего украшения.

Технологии и модные тенденции

Сегодня многие бренды предлагают на выбор модниц красивые изделия, произведенные по технологии мокумэ-ганэ. Это интересный метод, при котором металлические листы накладываются друг на друга и греются до определенной температуры, ппосле чего приклеиваются друг к другу, но не плавятся. Когда-то к этой технологии обращались в средневековой Японии.

В настоящее время модные коллекции титановых аксессуаров регулярно обновляются. Многие именитые бренды выпускают эти прекрасные изделия. В мире существуют и такие бренды, которые специализируются исключительно на изготовлении титановых украшений.

К таким маркам можно отнести американскую фирму Spikes Body Jewelry, продукция которой известна почти во всех странах мира.

Если вы хотите приобрести качественное и красивое изделие, то вам стоит ознакомиться с каталогами этого бренда. В них вы можете встретить идеальное украшение, которое придется вам по вкусу.

Талантливые дизайнеры Spikes Body Jewelry разрабатывают самые неожиданные и креативные изделия в удивительных формах. Можно подобрать и экземпляр, дополненный вставкой из различных металлов.

Трендом этого сезона являются широкие титановые колечки с камнями. Самым ярким и привлекательным экземпляром можно назвать украшение, дополненное бриллиантами.

Особенно дорого и роскошно смотрятся модели с красивыми узорами и одним крупным камушком по центру.

Не менее популярны экземпляры, имеющие необычные формы. Это может быть змея, обвивающая дамский пальчик, бабочка или цветок. Такие варианты станут прекрасным решением девушки, которая любит креативные украшения.

Как ухаживать?

Титановые кольца являются одними из самых прочных, но это не говорит о том, что их невозможно поцарапать. Рекомендуется бережно эксплуатировать колечко из этого металла, чтобы сохранить его привлекательность на долгие годы.

Как и любое другое украшение, титановое колечко потребует ухода, который ничем не отличается от ухода за другими ювелирными изделиями. Чистить и полировать любимый аксессуар рекомендуется один раз в полгода. Но с течением времени период между полировками будет увеличиваться.

Царапинам они будут подвергаться намного реже, чем, например, золотые украшения.

Такой металл является устойчивым к ржавчине и окислению, но кольцо из титана лучше снять, если вы затеяли уборку. Лишнее воздействие агрессивной бытовой химии точно не пойдет на пользу аксессуару.

«Золотую пальмовую ветвь» Канн получил французский хоррор «Титан»

17 июля 2021

Автор фото, Reuters

Подпись к фото,

Триумфатор Каннского кинофестиваля — режиссер «Титана» Джулия Дюкорно с актерами Винсентом Линдоном и Агатой Руссель

«Золотую пальмовую ветвь» — главный приз 74-го Каннского кинофестиваля — получил психологический триллер «Титан» французского режиссера Джулии Дюкорно.

Дюкорно в 2016 году прославилась своим дебютным боди-хоррором с элементами каннибализма «Сырое», а «Титан» стал еще более шокирующим — сообщалось, что на показе фильма в Каннах нескольким десяткам зрителей стало плохо. Главной героине «Титана», которая по ходу сюжета меняет пол, в голову вживляют этот самый металл, вынесенный в название фильма.

Гран-при Каннского кинофестиваля, вторую по значимости награду, получили две картины: иранский фильм «Герой» режиссера Асгара Фархади и фильм «Купе номер 6» финского режиссера Юхо Куосманена (совместное производство России, Финляндии, Эстонии и Германии).

Награда за лучшую режиссуру досталась французу Леосу Караксу. Его мюзикл «Аннетт» о супружеской паре стендап-комика (Адам Драйвер) и оперной певицы (Марион Котийяр) открывал программу фестиваля 6 июля и считался одним из основных претендентов на главный приз. А музыку к фильму написали братья Рассел и Рон Мэйл из популярной в 1980-е рок-группы «Sparks».

Приз жюри достался фильмам «Колено Ахед» израильского режиссера Надава Лапида и «Память» тайского режиссера Апичатпонга Вирасетакула. Он уже получал в 2010 году «Золотую пальмовую ветвь» за картину «Дядюшка Бунми, вспоминающий свои прошлые жизни».

«Золотую пальмовую ветвь» как лучший актер получил Калеб Лэндри Джонс, сыгравший в фильме «Нитрам» («Nitram») режиссера Джастина Курзеля.

Автор фото, Reuters

Подпись к фото,

Лучший актер — Калеб Лэндри Джонс, фильм «Нитрам»

Рената Рейнсве получила «Золотую пальмовую ветвь» как лучшая актриса за роль в фильме «Худший человек на свете» норвежца Йоакима Триера.

Автор фото, Reuters

Подпись к фото,

Рената Рейнсве не могла сдержать эмоций

Приз за лучший сценарий достался картине «Сядь за руль моей машины» («Drive My Car» в англоязычном прокате) японского режиссера Рюсукэ Хамагути, снятой по рассказу Харуки Мураками.

Почетную «Золотую пальмовую ветвь» за вклад в кинематограф получила 58-летняя американская актриса и режиссер Джоди Фостер. А итальянский режиссер Марко Беллоккьо награжден «Золотой пальмовой ветвью» за «уникальное творчество, которое придало современному кинематографу силу и свободу».

Автор фото, Reuters

Подпись к фото,

Джоди Фостер получила награду за вклад в кинематограф

В пятницу стало известно, что гран-при конкурса «Особый взгляд» получил фильм российского режиссера Киры Коваленко «Разжимая кулаки», спродюсированный Александром Роднянским. А сегодня еще один российский проект, игровой короткометражный фильм Клима Тукаева «Почтальон» получил награду Каннского финофестиваля Nespresso Talents.

В числе других сильных претендентов на главную награду Каннского кинофестиваля называли картину Пола Верховена «Искушение» («Benedetta»), снятую по книге Джудит Браун «Нескромные поступки».

В основной конкурсной программе кинофестиваля также участвовал фильм российского режиссера Кирилла Серебренникова «Петровы в гриппе» — по роману екатеринбургского писателя Алексея Сальникова «Петровы в гриппе и вокруг него».

В 2018 году картина Серебренникова «Лето» о Викторе Цое участвовала в основной программе фестиваля и получила приз за лучший саундтрек.

74-й Каннский кинофестиваль стал первым полноценным с начала пандемии в марте прошлого года — с легендарной красной дорожкой во Дворце фестивалей на знаменитой каннской набережной Круазет.

Цена титанового металла

за кг изображения, фотографии и изображения на Alibaba

Примечание: некоторые товары запрещены для отображения / предложения для продажи на нашем веб-сайте в соответствии с политикой листинга продуктов. Например, такие лекарства, как аспирин.

US $ 35.0-50.0 / килограммов (цена fob)

5 килограммов

(мин. Заказать)

US $ 25. 0-30.0 / килограммов (FOB цена)

10 килограммов (мин .Заказать)

US $ 14.5-30 / килограмм (FOB Price)

5 килограммов (мин. Заказать)

US $ 15-65 / килограмм

(FOB Price)

1 килограмм (мин. Заказать)

US $ 20-50 / килограмм (цена FOB)

1 килограмм (мин. Заказать)

US $ 20-40 / килограмм (FOB Price)

15 кг (мин.Заказать

US $ 23.0-28.0 / килограммов (FOB Price)

5 килограммов (мин. Заказать)

US $ 22-45 / килограмм

(FOB Price)

1 килограмм (мин. Заказать)

US $ 12-28 / килограмм (FOB Price)

2 килограмма (мин. Заказать)

US $ 15-200 / килограмм (FOB Price)

1 килограмм (мин. Заказать

US $ 48.0-55.0 / Piece (FOB Price)

1 шт. (мин. Заказать)

US $ 20-50 / килограмм

(FOB Price)

1 килограмм (мин. Заказать)

US $ 18.5-60.3 / килограмм (цена fob)

50 килограммов (мин. Заказать)

US $ 15-50 / килограмм (FOB цена)

1 килограмм (мин.Заказать

US $ 20-40 / килограмм (FOB Price)

100 килограммов (мин. Заказать)

US $ 25-30 / килограмм (FOB Price)

1 килограмм (мин. Заказать)

US $ 1-100 / килограмм (FOB Price)

1 килограмм (мин. Заказать)

US $ 20-45 / килограмм (FOB Price)

1 килограмм (мин.Заказать

US $ 18-40 / килограмм (FOB Price)

50 килограммов

(мин. Заказать)

US $ 10-13 / килограмм (FOB Price)

10 килограммов (мин. Заказать)

US $ 5-10 / шт. (FOB Price) (FOB)

1 шт. (мин. Заказать)

US $ 15-38 / килограмм (FOB Price)

1 килограмм (мин.Заказать

US $ 5-10 / килограмм (FOB Price)

1 шт. (мин. Заказать)

US $ 20.0-20.0 / Price

(FOB Price)

1 шт. (мин. Заказать)

US $ 12-25 / килограмм (FOB Price)

1 килограмм

(мин. Заказать)

US $ 303.5-2034.8 / килограмм (цена FOB)

3 килограмма (мин.Заказать

US $ 44.5-53.5 / килограмм (цена FOB)

20 килограммов (мин. Заказать)

US $ 1-10 / Piece (FOB Price)

10 штук (мин. Заказать)

US $ 48.0-48.0 / килограмм (FOB Price)

10 килограммов (мин. Заказать)

US $ 10-50 / килограмма (FOB Price)

1 килограмм (мин.Заказать

US $ 20-50 / килограмм (FOB Price)

1 килограмм

(мин. Заказать)

US $ 19.9-25.6 / килограмм (FOB Price)

10 килограммов (мин. Заказать)

US $ 15-50 / килограмм (цена FOB)

10 килограммов

(мин. Заказать)

US $ 60-1500 / килограмм (FOB Price)

10 кг (мин.Заказать)

US $ 15-68 / килограмм (FOB Price)

1 килограмм

(мин. Заказать)

US $ 10-60 / килограмм

(FOB Price)

1 килограмм (мин. Заказать)

US $ 28-30 / килограмм (цена fob)

10 килограммов (мин. Заказать)

US $ 14-27 / килограмм (FOB Price)

10 кг (мин.Заказ)

{{#if ценаОт}}

{{priceCurrencyType}} {{priceFrom}} {{#если цена до}} — {{цена}} {{/если}} {{#if priceUnit}} / {{priceUnit}} {{/если}}

{{/если}} {{#if minOrderQuantity}}

{{minOrderQuantity}} {{#if minOrderType}} {{minOrderType}} {{/если}}

{{/если}}

Химические элементы — Титан

←  22 →   ↓ Переходный металл, масса: 47.867 u, 5 стабильных изотопов (46, 47, 48, 49, 50), ранг содержания (земля/космос): 10/21 Нажмите на изображение, чтобы увеличить. Кристалл титана, изготовленный по технологии ван Аркель-де Бура. 87 грамм, исходный размер в см: 2,5 х 4. Титан — серый, легкий, но очень прочный металл. Он встречается довольно часто, но его трудно извлечь, что делает чистый металл довольно дорогим. Он широко используется для технических компонентов и сталей. Намного более доступным, чем сам металл, является диоксид титана, TiO 2 , наиболее широко используемый белый пигмент, который вы можете увидеть почти на каждой белой стене. Диоксид титана — одна из наиболее устойчивых к тепловому воздействию молекул и одна из немногих, которые можно найти в некоторых звездах. Цилиндр из титановой губки, 120 грамм. Исходный размер в см: 3 x 4. Слева: Рентгеновское компьютерно-томографическое изображение: титановые винты в коленном суставе. Титан нетоксичен и устойчив к коррозии, поэтому широко используется в медицине для изготовления имплантатов. Справа: титановый винт длиной 1,2 см в плече. Слева: Нож с очень тонким защитным покрытием из оксинитрида титана. Справа: сапфир Al 2 O 3 приобретает синий цвет из-за примесей железа (как Fe 2+ ) и Ti 4+ . Реклама Изображения размещены под лицензией Creative Commons Attribution 3.0 Unported License, если не указано иное. Атрибуция путем ссылки (вне интернет-кредита с URL-адресом) на страницу соответствующего элемента. Последнее изменение страницы 05 марта. 2016 Водород, Дейтерий, Гелий, Литий, Бериллий, Бор, Углерод, Азот, Кислород, Фтор, Неон, Натрий, Магний, Алюминий, Кремний, Фосфор, Сера, Хлор, Аргон, Калий, Кальций , скандий, титан, ванадий, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, галлий, германий, мышьяк, селен, бром, криптон, рубидий, стронций, иттрий, цирконий, ниобий, молибден, технеций, рутений, родий , Палладий, Серебро, Кадмий, Индий, Олово, Сурьма, Теллур, Йод, Ксенон, Цезий, Барий, Лантан, Церий, Празеодим, Неодим, Прометий, Самарий, Европий, Гадолиний, Тербий, Диспрозий, Гольмий, Эрбий, Тулий, Иттербий , Лютеций, гафний, тантал, вольфрам, рений, осмий, иридий, платина, золото, ртуть, таллий, свинец, висмут, полоний, астатин, радон, франций, радий, актиний, торий, протактиний, уран, нептуний, плутоний, америций , Кюриум, Берклиум, Калифорний, Эйнштейниум, Фермиу м, менделевий, нобелий, лоуренсий, резерфордий || лантаноиды, актиноиды || Главная, Все, Мозаика, Игра на концентрацию, Знание, Свойства, Записи, Архивы, Острова стабильности, Светящиеся газы   ↑

Пористый титан – обзор

8.

4.3 Механизм изготовления и характеристики поверхностного микропористого титана как биоматериала

В этой главе рассматривается химическая технология изготовления поверхностного микропористого титана. Чистый Ti, плакированный нитевидными кристаллами титаната калия, прокаливают в течение короткого времени, затем быстро охлаждают, после чего получают микропористый Ti на поверхности. Степень шероховатости поверхности образцов Ti составляла около 3–5 мкм, и этот вид микропористого титана на поверхности можно использовать в качестве превосходного биоматериала для имплантации с хорошей биосовместимостью и биоактивностью.Микроструктура поверхности микропористого титана наблюдалась и анализировалась с помощью SEM, EDS, XPS и XRD, и в этой главе обсуждался механизм химического образования поверхностного микропористого титанового биоматериала.

В качестве имплантатов твердых тканей тела среди всех металлических материалов в первую очередь выбирают биоматериалы с титановой матрицей. Хотя Ti и его сплав обладают превосходной биосовместимостью и механическими свойствами, их поверхности по-прежнему биоинертны. В настоящее время модификация поверхности стала основной областью исследований биомедицинских материалов с титановой матрицей для дальнейшего улучшения биосовместимости и биоактивности матричных материалов (Cui et al., 2003; Дэвид и др. , 2002). Гидроксиапатит (ГА) как разновидность биоактивного материала покрытия широко изучался; имплантаты с покрытием из ГА, нанесенным плазменным напылением, использовались в клинической ортопедии (Brown и др. , 1994; McPherson и др. , 1995; Cheang и др. , 1996). Из-за низкой прочности сцепления между покрытием и матрицей покрытия ГК часто отслаиваются от матрицы, что приводит к выходу из строя имплантатов.

Для увеличения прочности сцепления на границе раздела биоактивное покрытие/матрица поверхность микропористого титана была подготовлена ​​с помощью in situ реакционной обработки. Для процесса изготовления чистый Ti, плакированный нитевидными кристаллами титаната калия, прокаливался в течение короткого времени; такая поверхность может прочно сочетаться с биоактивным покрытием. Поверхность, микропористая с однородным распределением микроотверстий, явно отличается от морфологии, полученной другими технологиями модификации. Эта производственная обработка имеет несколько преимуществ, таких как низкая стоимость, простая производственная обработка и короткий цикл подготовки.

Образцы поверхностного микропористого Ti были изготовлены в три этапа, а именно: (i) Первым этапом была подготовка образцов и их предварительная обработка.Губчатый титан в качестве сырья расплавляли и отливали в слитки чистого титана в безотходной вакуумной электродуговой печи, а из слитков выковывали прутки. Из кованых титановых стержней были изготовлены экспериментальные образцы размером 10 мм × 10 мм × 2 мм с использованием электроискрового станка для резки с линией искрового разряда SPARK FW1. Затем образцы были отшлифованы с использованием серии наждачных бумаг, таких как № 280, № 400, № 600, и очищены в ацетоне с помощью ультразвуковой очистки в течение 15 мин. Затем эти образцы подвергались кратковременной эрозии в 10%-ной жидкости HF.Наконец, их поместили в дистиллированную воду для ультразвуковой очистки. (ii) Вторым этапом был выбор нитевидных кристаллов титаната калия с идеальным соотношением длины и диаметра в качестве плакирующих порошков. (iii) на третьем этапе образцы чистого титана помещали в порошки титаната калия, которые смешивали с ацетоновой жидкостью; их помещали в печь с программным управлением KSY12-16 и нагревали со скоростью 5 ° C / мин, спекали при 800–900 ° C в течение короткого времени и, наконец, быстро охлаждали. Отслаивающийся слой может быть полностью отслоен от матрицы Ti во время получения поверхностного микропористого Ti.

Микроструктуру поверхностных микропор и отшелушивающего слоя исследовали с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) Philips XL30 TMP с энергодисперсионным рентгеновским спектрометром (ЭДС). Для изучения элементов поверхности и фазового состава отслаивающегося слоя применяли рентгеновский фотоэлектронный спектр PHI 4300 (XPS) и рентгеновскую дифракцию Philips X’pert TMD (XRD).

На рисунке 8.9a показаны микроструктуры поперечного сечения оксидного слоя диоксида титана, полученного обычным физическим расслаиванием оксидного слоя на поверхности матрицы Ti.Ясно, что слой диоксида титана состоит из двух подслоев, которые содержат крупные зерна TiO ₂ и мелкие зерна TiO ₂ . Слой мелких зерен находится между матрицей Ti и крупными зернами. На рис. 8.9б показана морфология поверхности титановой матрицы после обычного физического расслоения. По сравнению с обычным окислительным расслаиванием титана (рис. 8.9) на рис. 8.10 показаны различные морфологии пористой поверхности титана. Очевидно, что эти поверхностные структуры заметно различаются.Таким образом, можно видеть, что плакирующий слой нитевидных кристаллов титаната калия и отслаивающийся слой вместе отслаиваются от матрицы Ti после того, как чистый Ti, плакированный нитевидными кристаллами титаната калия, прокаливают в течение короткого времени, а затем быстро охлаждают. Наконец, на поверхности образца Ti получается микропористая структура. Морфология поверхности пористого Ti была различной при изменении параметров обработки, как показано на рис. 8.10 a,b,c. и д.

8.9. Микроструктуры слоя диоксида титана после обычного физического расслаивания. (а) Микроструктуры поперечного сечения титана, (б) морфология поверхности титановой матрицы.

8.10. Различные морфологии поверхности пористого титана (а) пористая поверхность барретта (б) пористая поверхность сэндвича (в) пористая поверхность ямки (г) пористая полая поверхность.

В этом исследовании было обнаружено, что микроструктуры поперечного сечения отслаивающегося слоя, которые сделали поверхность Ti микропористой (рис. 8.11 и рис. 8.12 ) также отличались от слоев диоксида титана после обычного физического расслоения (рис. 8.9а). Помимо крупнозернистого TiO ₂ и мелкозернистого TiO ₂ , на мелкозернистом TiO ₂ вырос направленный слой, и между направленно растущим слоем и матрицей Ti был синтезирован слой черного порошка.

8.11. Микроструктуры поперечного сечения и линейная диаграмма распределения элементов отслаивающегося слоя.

8.12. СЭМ-изображения с большим увеличением областей A и B на рис. 8.11. (a) Область A (b) Область B.

С помощью анализа XPS (рис. 8.13a) было подтверждено, что слой черного пороха представляет собой TiO ₂ , поскольку Ti2p1 (энергия связи) составляла 458,54 эВ, что было около 458,5 эВ TiO ₂ . Как показано на рис. 8.13 b, фазовый состав внутренней части отслаивающегося слоя был проанализирован с помощью XRD. Результаты анализа показали, что слой направленного роста состоял из TiO ₂ , KTi ₈ O _16.5 ,K ₂ Ti ₈ O ₁₇ и K ₂ Ti ₆ O ₁₃

8.13. XPS и XRD анализ отслаивающегося слоя с черными порошками. а) ЭПС; (б) РФА.

На основании анализа микроструктуры описанного выше отслаивающегося слоя можно говорить о механизме формирования поверхностного микропористого Ti. Процесс формирования микропористого титана включает химическое и физическое расслоение. Реакция диффузии приводит к химическому расслоению, и, в конце концов, химическое расслоение превращается в физическое расслоение во время обработки, когда вискеры титаната калия прокаливаются на матрице Ti.Под совместным действием нарастающих напряжений и тепловых напряжений на границе между прореагировавшим слоем и матрицей Ti происходит отделение внешнего прореагировавшего слоя от матрицы Ti. Рисунок 8.12 представляет собой принципиальную схему механизма формирования поверхностного микропористого титана. Очевидно, что покрытие нитевидных кристаллов титаната калия оказывает интенсивное влияние на субструктуры слоя отслаивания. В процессе нагрева, поскольку Ti является активным металлом, сначала на поверхности матрицы Ti образуется тонкий слой TiO ₂ .Наряду с повышением температуры реакции титаната калия в оболочечных порошках и TiO ₂ протекают следующим образом: [8. 5]K2Ti4O9+2TiO2→K2Ti6O13

K ₂ Ti ₈ O ₁₇ , KTi ₈ O ₁₆ . ₅ , K ₂ Ti ₆ O ₁₃ и TiO ₂ образуют химическое расслаивание. В то же время диффузия ионов Ti и атомов кислорода продолжается все время.При диффузии ионов в этой системе важным параметром является радиус иона. Здесь R(Ti ^{2 +} ) = 0,086 нм, R(Ti ^{3 +} ) = 0,067 нм, R(Ti ^{4 +} ) = 0,053 нм, R(K ⁺ , R 1 )3 = 0,067 нм, (O ^— ) = 0,093 нм и R(O ^2 — ) = 0,21 нм. Поскольку радиусы ионов металлов меньше, чем у атомов кислорода, пространство для перемещения ионов металлов больше. Так TiO ₂ , образующийся в ходе реакции in situ , растет на внешней поверхности фронта химического расслоения.В процессе последующего нагрева и консервации K ₂ Ti ₈ O ₁₇ , KTi ₈ O ₁₆ . ₅ и K ₂ Ti ₆ O ₁₃ вискеры растут за счет внешнего TiO ₂ и имеют место направленному росту между TiO ₂ и матрицей Ti, что согласуется со ссылками (Cui et и др. , 2005; Венесуэла и др. , 1999; Кан, 2001; Карри, 2001; Хе и Антонелли, 2001).Чем толще внешний TiO ₂ , тем труднее диффундировать атомам кислорода, поэтому входящие диффундирующие атомы кислорода и диффундирующие ионы Ti превращаются в оксид с высоким содержанием титана (TiO) среди K ₂ Ti ₈ O ₁₇ , KTi ₈ O ₁₆ . ₅ , K ₂ Ti ₆ O ₁₃ и TiO ₂ . Кроме того, мы обнаружили, что поверхность раздела между мелкозернистым TiO ₂ и слоем с направленным ростом четкая и прочная, как показано на рис. 8.12 а. Причиной можно считать участие мелкозернистого TiO ₂ в реакции синтеза вискеров титаната калия. Примечательно, что между матрицей Ti и направленно растущим слоем возникает тонкий слой черного порошка TiO ₂ , но формирование этого слоя черного порошка требует дальнейшего изучения. Из-за неуплотненного черного порошка сила связи между направленно растущим слоем и матрицей Ti меньше, чем между мелкозернистым TiO ₂ и крупнозернистым TiO ₂ (Tierney and Kim, 1993; Velev et al., 1999; Цзян и др. , 2001; Эрлебахер и др. , 2001; Букалук, 2001; Qu и др. , 2001), что приводит к физическому расслаиванию на границе раздела первых. Таким образом, микрокосмический характер поверхностных микропор напрямую определяется морфологией и размером нитевидных кристаллов титаната калия в направленно растущем слое. Следовательно, вискеры титаната калия, покрывающие чистый Ti, оказывают большое влияние на субструктуру отслаивающегося слоя, которая отличается от субструктуры слоя диоксида титана после обычного химического и физического расслаивания (Liang and Lian, 2003; Kokubo and Takadama, 2006). ; Sul и Johansson, 2001; Xuebin и Chuanxian, 2000; Cui et al., 2005; Бу и Цуй, 2007). Фазовый состав слоя направленного роста на поверхности микропористого Ti состоит из K ₂ Ti ₈ O ₁₇ , KTi ₈ O _16,5 , K _{2 8 O Ti 6}

₁₃ и TiO ₂ .

Аллергия на титан: обзор литературы

Indian J Dermatol. 2014 ноябрь-декабрь; 59(6): 630.

Manish Goutam

Отделение ортопедии и имплантологии, Колледж стоматологических наук и исследований Риширадж, Бхопал, Мадхья-Прадеш, Индия

Chandu Giriyapura

Отделение протезирования и имплантологии, Колледж стоматологических наук и исследовательского центра Риширадж, Бхопал, Мадхья-Прадеш, Индия

Сунил Кумар Мишра

Из отделения ортопедии и имплантологии, Колледж стоматологических наук и исследовательского центра Риширадж, Бхопал, Мадхья-Прадеш, Индия

Siddharth Gupta

Отделение ортопедии и имплантологии Колледжа стоматологических наук и исследовательского центра Риширадж, Бхопал, Мадхья-Прадеш, Индия

Отделение ортопедии и имплантологии Колледжа Ден Ришрадж Центр, Бхопал, Мадхья-Прадеш, Индия

9046 3 Адрес для переписки: Др. Маниш Гутам, аспирант кафедры челюстно-лицевого протезирования и имплантологии, Колледж стоматологических наук и исследовательского центра Риширадж, Бхопал – 462 036, Мадхья-Прадеш, Индия. Электронная почта: moc.oohay@matuoghsinamrd

Поступила в дек. 2013 г.; Принято в феврале 2014 г.

Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с условиями Creative Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0 Unported, которые разрешают неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы. .

Эта статья была процитирована другими статьями в PMC.

Abstract

Титан приобрел огромную популярность и успешно зарекомендовал себя в качестве предпочтительного материала для зубных имплантатов. Как в медицине, так и в стоматологии титан и его сплавы продемонстрировали успех в качестве биомедицинских устройств. Благодаря высокой коррозионной стойкости в физиологических условиях и превосходной биосовместимости, которая дает пассивную, стабильную оксидную пленку, титан считается предпочтительным материалом для внутрикостного применения. Есть определенные исследования, которые показывают, что титан является аллергеном, но ресурсы для диагностики чувствительности к титану очень ограничены. Необходимо уделить внимание разработке нового и точного метода ранней диагностики аллергии на титан, а также поиску альтернативного биоматериала, который можно использовать вместо титана. Был проведен обзор доступных статей из баз данных Medline и PubMed, чтобы найти доступную литературу об аллергии на титан, ее диагностике и новых альтернативных материалах для титана.

ключевые слова: Allergy , контакт Dermatitis , контактный тест , память лимфоцитов иммуносимуляционный анализ , Polyethertherketone , Titanium

4 Введение

Что было известно?

Титан широко применяется в качестве материала для внутрикостных имплантатов благодаря его превосходной остеоинтеграции и высокой коррозионной стойкости.

Нержавеющая сталь была первым металлическим биоматериалом, успешно использованным в качестве имплантата. Позже, в 1932 году, для медицинских целей был разработан сплав на основе кобальта под названием Виталлиум. Титан и его сплавы в последние несколько десятилетий широко используются для зубных имплантатов и компонентов его протезов. В промышленных масштабах чистый титан (CpTi) преимущественно используется для внутрикостных дентальных имплантатов. В настоящее время существует четыре марки CpTi и один титановый сплав, специально предназначенный для применения в зубных имплантатах. Эти металлы классифицируются согласно ASTM как классы от 1 до 5. Классы с 1 по 4 нелегированные, а класс 5, легированный 6% алюминия и 4% ванадия (Ti6Al4V), является самым прочным.[1]

Титан обладает высокой коррозионной стойкостью в физиологических условиях и обладает отличной биосовместимостью, что дает ему пассивную, стабильную оксидную пленку; по этой причине он считается материалом выбора для внутрикостного использования в области медицины. [2,3,4,5] Помимо его успеха, есть исследования, показывающие, что титан является аллергеном. ]

Аллергическая реакция или гиперсенсибилизация определяется как чрезмерная иммунная реакция, возникающая при контакте с известным антигеном.[9] Титан, чтобы вызвать аллергическую реакцию, должен обладать антигенными свойствами и контактировать с организмом. Установка титановых имплантатов и их постоянство в организме человека увеличивает количество внутреннего облучения, и доказано, что ионы титана концентрируются в тканях, окружающих зубные и ортопедические имплантаты, а также в регионарных лимфатических узлах и легочной ткани. Концентрации от 100 до 300 частей на миллион были обнаружены в тканях вокруг имплантата, что часто сопровождалось обесцвечиванием.[10,11,12,13,14]

Необходимо уделить внимание разработке нового и точного метода ранней диагностики аллергии на титан, а также поиску альтернативного биоматериала, который можно использовать вместо титана. Был проведен обзор доступных статей из баз данных Medline и PubMed, чтобы найти доступную литературу об аллергии на титан, ее диагностике и новых альтернативных материалах для титана.

Аллергические реакции на титан

В своей ионной форме металлы могут связываться с нативными белками с образованием гаптеновых антигенов или вызывать дегрануляцию мастоцитов и базофилов, что может привести к развитию реакций гиперчувствительности типа I или типа IV.[15,16] Различные аллергические реакции на титан, упоминаемые в литературе многими авторами, перечислены в . Краткий обзор исследований по доказыванию аллергии на титан приведен в .

Таблица 1

Аллергические реакции на титан

Таблица 2

Краткий обзор исследований, связанных с аллергией на титан

Орофациальные области связаны с аллергиями I, III и IV типов. Одним из наиболее распространенных видов аллергии, обнаруживаемых в полости рта, является тип IV, при котором появление характерных признаков, связанных с аллергией, может начаться от нескольких дней до нескольких лет после контакта с аллергенами.[31]

Диагностический тест на аллергию

До установки имплантата

Было показано, что многие пациенты страдают множественными аллергиями,[32] и что люди с историей аллергии на металлы или ювелирные изделия имеют больший риск развития реакция гиперчувствительности на металлический имплантат. [33] Кроме того, хотя аллергия на титан имеет низкую распространенность, для пациентов с аллергией в анамнезе может быть целесообразно провести оценку аллергии на металл и тест на аллергию перед установкой постоянных имплантатов, чтобы избежать отказа имплантата из-за аллергическая реакция на титан.

После установки имплантата

Отторжение имплантатов широко изучалось, и основными причинами отказа дентального имплантата являются инфекция и перегрузка. имплантата или последовательное отторжение имплантатов у одних и тех же пациентов, известное как «кластерный феномен», без выявления какого-либо фактора риска инфекции или перегрузки. Авторы согласны с тем, что в этих случаях должна существовать системная детерминанта отказа, которая не была идентифицирована или понята.[37,38]

Аллергическую реакцию можно обоснованно заподозрить после установки зубного имплантата на основании признаков или симптомов, связанных с аллергией, таких как сыпь, крапивница, зуд, отек в рото-лицевой области, эритема полости рта или лица, экзема поражения щек или гиперпластические поражения мягких тканей (слизистой оболочки вокруг имплантата) [24]. В этих случаях следует провести тест на аллергию.

Диагностические тесты на аллергию на титан

В литературе доступны различные диагностические тесты.Сравнивать результаты различных исследований, связанных с аллергией на титан, сложно, поскольку в некоторых из них используются аппликационные тесты, в то время как в других используются прик-тесты и/или анализы крови.[39,40] Стандартный патч-тест для титана до сих пор был разработан, и положительные реакции на титан редко демонстрировались при кожных тестах.[32] Было показано, что чувствительность кожных тестов составляет около 75% для аллергии на металлы типа IV. Некоторые авторы предполагают, что 0.1 % и 0,2 % раствор сульфата титана и 0,1 % и 0,2 % хлорид титана являются успешными реагентами для кожных пластырей и могут быть ценной альтернативой оксиду титана, обычно используемому для кожных пластырей, [41], но до сих пор не было исследований, связанных с к аллергиям на зубные имплантаты использовал этот метод.

Анализ иммуностимуляции лимфоцитов памяти

Тест MELISA был утвержден для выявления сенсибилизации к титану и другим металлам,[40], но может быть некоторая неспецифичность в пролиферации лимфоцитов. Было бы полезно иметь чувствительный и специфический тест, который мог бы помочь в диагностике сенсибилизации или аллергии на титан.

Анализ крови

Помогает в диагностике аллергии типа IV.

Тест на трансформацию лимфоцитов

Тест in vitro с тестом на трансформацию лимфоцитов (LTT) для измерения пролиферации лимфоцитов после контакта с аллергеном основан на включении тритиевого тимидина в лимфоциты. Некоторые авторы сообщают, что у несенсибилизированных пациентов может происходить нерелевантная пролиферация лимфоцитов, что приводит к некоторым ложноположительным результатам.

Будущие перспективы в диагностике сенсибилизации или аллергии на титан

Интерлейкин-17 (ИЛ-17) и интерлейкин-22 (ИЛ-22) продуцируются подмножеством недавно определенной Т-клеточной линии, известной как Th- 17. IL-17 был связан со многими воспалительными заболеваниями у людей, включая ревматоидный артрит, отторжение органов и астму. Было показано, что количество клеток Th-17 и экспрессия IL-17 были значительно увеличены в положительных биоптатах пластыря, независимо от природы антигена. [42,43,44] IL-22 является важным медиатором в защите слизистых оболочек хозяина, который обладает сложными провоспалительными, противовоспалительными и аутоиммунными эффектами. Было показано, что у пациентов с контактным дерматитом на никель уровень ИЛ-22 в крови был значительно выше по сравнению с контролем [45], что указывает на возможное участие ИЛ-22 в патогенезе аллергического контактного дерматита человека.

Было бы интересно разработать анализ крови, основанный на измерении продукции IL-17 и/или IL-22 лимфоцитами, чтобы иметь возможность с уверенностью диагностировать сенсибилизацию к титану.

Обсуждение

Были проведены исследования реакций гиперчувствительности с титановыми ортопедическими имплантатами; поэтому неясно, в какой степени открытия можно экстраполировать на полость рта и зубные имплантаты. Поверхность внутрикостного контакта у дентальных имплантатов меньше, чем у ортопедических [5,46], что может быть особенно важно, учитывая, что кость имеет очень низкий реактивный потенциал. С другой стороны, слизистая оболочка полости рта и кожа ведут себя очень по-разному с иммунологической точки зрения, частично из-за влияния специфических иммунных систем для каждого органа, таких как лимфоидная ткань, ассоциированная с кожей, и лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистой оболочкой.Практическое применение заключается в том, что в слизистой оболочке количество клеток Лангерганса, которые действуют как антигенпрезентирующие клетки, намного меньше [15, 21, 47]. что слизистая оболочка полости рта должна подвергаться воздействию аллергена в концентрации в 5-12 раз большей, чем кожа, чтобы вызвать тканевые микроскопические реакции. Кроме того, контакт между металлом и хозяином затруднен, так как имплантат и протезные конструкции в полости рта покрыты слоем слюнного гликопротеина, который действует как защитный барьер.[47]

Важно понимать разницу между наличием иммунокомпетентных клеток в тканях и клиническими признаками гиперчувствительности. В будущем наше понимание аллергии на титан будет расширено за счет сравнения гистологических особенностей у симптомных и бессимптомных пациентов с титановыми имплантатами в челюстно-лицевой области. Чувствительность к титану характеризуется локальным присутствием большого количества макрофагов и Т-лимфоцитов и отсутствием В-лимфоцитов, что указывает на гиперчувствительность 4 типа.Продолжаются исследования по разработке методики с использованием проточной цитометрии с целью обнаружения активации лимфоцитов, стимулированных металлом, и измерения различных медиаторов (цитокинов, медиаторов воспаления), высвобождаемых в ответ на металл.

Оценка потенциала сенсибилизации кожи солей никеля, хрома, титана и циркония, проведенная Ikarashi et al ., [48] показала, что для возникновения кожной реакции требуется значительно большое количество ионов титана.Количество ионов титана, высвобождаемых из титановых сплавов, считается небольшим из-за стабилизации поверхности и коррозионной стойкости оксида титана, образующегося на поверхности титановых сплавов. Эти результаты могут объяснить редкий случай контактной сенсибилизации к титану.

Число случаев чувствительности к титану растет, так как его использование в стоматологии увеличивается день ото дня. В настоящее время исследования сосредоточены на разработке альтернативных заменителей титана. Одним из наиболее многообещающих новых материалов является полиэфирэфиркетон (PEEK), который представляет собой частично кристаллический полиароматический линейный термопласт (обычно с кристалличностью 30-35%).PEEK предлагает набор характеристик, превосходящих биоматериалы, включая превосходные механические свойства. Исследования показывают, что PEEK для имплантации обладает костеобразующей способностью, сравнимой с необработанным титаном.[49]

Заключение

Улучшение медицинского обслуживания и увеличение продолжительности жизни населения требует разработки биоматериалов имплантатов, не оказывающих вредного воздействия на ткани хозяина или проявляющих минимальное вредное воздействие. Хотя традиционные материалы, такие как титан или его сплавы, широко используются и способствуют остеоинтеграции, существуют некоторые проблемы, такие как выделение ионов металлов и мусора; аллергические реакции и сенсибилизация. Лучшее понимание и дополнительные исследования необходимы для выяснения причины аллергии и разработки новых диагностических инструментов для аллергической реакции на титан. PEEK может быть одной из таких альтернатив, которые могут обеспечить универсальный материал основы, который может быть дополнительно приспособлен для конкретной цели за счет легкого изменения его объемных или поверхностных свойств.

Что нового?

Исследования показывают, что титан действует как потенциальный аллерген, поэтому диагностические тесты являются обязательными перед установкой имплантатов, и следует уделить больше внимания поиску новых диагностических тестов, а также разработке альтернатив титану, таких как PEEK.

Сноски

Источник поддержки: Нет

Конфликт интересов: Нет.

Ссылки

1. Элиас С., Лима Дж., Валиев Р., Мейерс М. Биомедицинские применения титана и его сплавов. J Miner Met Mater Soc. 2008; 60:46–9. [Google Академия]2. Смит Д., Луговски С., Макхью А., Депортер Д., Уотсон П., Чипман М. Системные уровни ионов металлов у пациентов с зубными имплантатами. Оральные челюстно-лицевые имплантаты Int J. 1996; 12:828–34. [PubMed] [Google Scholar]3. Сикарас Н., Якопино А., Маркер В., Триплетт Р., Вуди Р.Имплантационные материалы, конструкции и топография поверхности: их влияние на остеоинтеграцию. Обзор литературы. Оральные челюстно-лицевые имплантаты Int J. 1999; 15: 675–90. [PubMed] [Google Scholar]4. Фрискен К.В., Дэнди Г.В., Луговски С., Джордан Г. Исследование высвобождения титана в органы тела после введения винтовых имплантатов с одной резьбой в нижние челюсти овец. Ост Дент Дж. 2002; 47: 214–7. [PubMed] [Google Scholar]5. Akagawa Y, Abe Y. Титан: окончательное решение или эволюционный шаг? Int J Prostodont.2003; 16 (Прил.): 28–9. [PubMed] [Google Scholar]6. Хенстен-Петтерсен А. Литейные сплавы: побочные эффекты. Ад Дент Рез. 1992; 6: 38–43. [PubMed] [Google Scholar]7. Баскеттер Д.А., Уиттл Э. , Монах Б. Возможна аллергия на комплексную соль титана. Контактный дерматит. 2000;42:310–1. [PubMed] [Google Scholar]8. Эль-Салам, Эль-Аскари. Оксфорд, Великобритания: Blackwell Publishing Ltd; 2003. Реконструктивная эстетическая хирургия имплантатов. [Google Академия]9. Ройтт И.М., Делвес П.Дж. 10-е изд. Лондон: Blackwell Science Ltd; 2001. Основная иммунология.[Google Академия] 10. Парр Г.Р., Гарднер Л.К., Тот Р.В. Титан: загадочный металл имплантационной стоматологии. Аспекты стоматологических материалов. Джей Простет Дент. 1985; 54: 410–4. [PubMed] [Google Scholar] 11. Абдалла Х.И., Балсара Р.К., О’Риордан А.С. Контактная чувствительность кардиостимулятора: клиническое распознавание и лечение. Энн Торак Серг. 1994;57:1017–8. [PubMed] [Google Scholar] 12. Торгерсен С., Гьердет Н., Эриксен Э., Банг Г. Металлические частицы и изменения тканей, прилегающие к минипластинам: поисковое исследование. Акта Одонтол. 1995; 53: 65–71.[PubMed] [Google Scholar] 13. Хауг РХ. Удержание бессимптомных костных пластин, используемых для ортогнатической хирургии и переломов лица. J Oral Maxillofac Surg. 1996; 54: 611–7. [PubMed] [Google Scholar] 14. Мэтью И.Р., Фрейм JW. Ультраструктурный анализ металлических частиц, высвобождаемых из компонентов минипластины из нержавеющей стали и титана, на животной модели. J Oral Maxillofac Surg. 1998; 56: 45–50. [PubMed] [Google Scholar] 15. Шрамм М., Питто Р.П. Клиническая значимость аллергологических тестов при тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава.В: Willmann G, Zweymuller K, редакторы. Биокерамика при эндопротезировании тазобедренного сустава. Нью-Йорк, США: Тиме; 2000. С. 101–6. [Google Академия] 16. Халлаб Н., Мерритт К., Джейкобс Дж. Чувствительность к металлам у пациентов с ортопедическими имплантатами. J Bone Joint Surg Am. 2001; 83: 428–36. [PubMed] [Google Scholar] 17. Lhotka C, Szekeres T, Fritzer-Szekeres M, Schwarz G, Steffan I, Maschke M, et al. Связаны ли аллергические реакции на зажимы для кожи с замедленным заживлением ран? Am J Surg. 1998;176:320–3. [PubMed] [Google Scholar] 18.Валентайн-Тон Э. , Шивара Х.В. Валидность MELISA для тестирования чувствительности к металлам. Нейро Эндокринол Летт. 2003; 24:57–64. [PubMed] [Google Scholar] 19. Тамай К., Мицумори М., Фудзиширо С., Кокубо М., Ооя Н., Нагата Ю. и др. Случай аллергической реакции на хирургические металлические клипсы, вставленные для послеоперационного импульсного облучения, у пациентки, проходящей органосохраняющую терапию. Рак молочной железы. 2001; 8: 90–2. [PubMed] [Google Scholar] 20. Thomas P, Bandl WD, Maier S, Summer B, Przybilla B. Гиперчувствительность к титановому остеосинтезу с нарушением заживления переломов, экземой и гиперреактивностью Т-клеток in vitro : отчет о клиническом случае и обзор литературы.Контактный дерматит. 2006; 55: 199–202. [PubMed] [Google Scholar] 21. Томас П. Аллергологические аспекты биосовместимости имплантатов. В: Уиллманн Г., редактор. Биокерамика при замене тазобедренного сустава: материалы 5-го ^-го -го Международного симпозиума Ceram Tec, февраль. 18/19, 2000; 25 табл. Нью-Йорк: Джордж Тиме Верлаг; 2000. стр. 117–21. [Google Академия] 22. Мэтью I, Фрейм JW. Аллергические реакции на титан. J Oral Maxillofac Surg. 1998; 56:1466–7. [PubMed] [Google Scholar] 23. Бирчер А.Дж., Стерн В.Б. Аллергический контактный дерматит от «титановой» оправы для очков.Контактный дерматит. 2001; 45: 244–5. [PubMed] [Google Scholar] 24. Митчелл Д.Л., Синнотт С.А., Ван Деркрик Дж.А. Тканевая реакция с участием внутриротового кожного трансплантата и титановых абатментов CP: клинический отчет. Оральные челюстно-лицевые имплантаты Int J. 1990; 5: 79–84. [PubMed] [Google Scholar] 25. Хант Дж., Уильямс Д., Унгерсбок А., Перрин С. Влияние титанового мусора на реакцию мягких тканей. J Mater Sci Mater Med. 1994; 5: 381–3. [Google Академия] 26. Ungersboeck A, Geret V, Pohler O, Schuetz M, Wuest W. Реакция тканей на костные пластины из чистого титана: проспективное количественное клиническое исследование.J Mater Sci Mater Med. 1995; 6: 223–9. [Google Академия] 27. Lim H, Lee K, Koh Y, Park S. Аллергический контактный стоматит, вызванный абатментом имплантата с покрытием из нитрида титана: клинический отчет. Джей Простет Дент. 2012;108:209–13. [PubMed] [Google Scholar] 28. Лалор П.А., Ревелл П.А., Грей А.Б., Райт С., Рейлтон Г.Т., Фриман М.А. Чувствительность к титану. Причина отказа имплантата? J Bone Joint Surge Br. 1991; 73: 25–8. [PubMed] [Google Scholar] 29. Пигатто П.Д., Берти Э., Спадари Ф., Бомбеккари Г.П., Гуцци Г. Эксфолиативный хейлит, связанный с титановыми зубными имплантатами и амальгамой ртути.J Dermatol Case Rep. 2011; 5:89–90. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]30. Egusa H, Ko N, Shimazu T, Yatani H. Предполагаемая связь аллергической реакции с титановыми зубными имплантатами: клинический отчет. Джей Простет Дент. 2008; 100:344–7. [PubMed] [Google Scholar] 32. Форте Г., Петруччи Ф., Бокка Б. Металлические аллергены растущего значения: эпидемиология, иммунотоксикология, стратегии тестирования и профилактики. Воспалительная аллергия. 2008; 7:1–18. [PubMed] [Google Scholar] 33. Халлаб М., Микеч К., Вермес С., Скипор А., Джейкобс Дж.Дифференциальная реактивность лимфоцитов к металл-белковым комплексам сыворотки, образующимся в результате деградации сплавов имплантатов на основе кобальта и титана. J Biomed Mater Res. 2001; 56: 427–36. [PubMed] [Google Scholar] 34. Эспозито М., Хирш Дж., Лекхольм У., Томсен П. Дифференциальная диагностика и стратегии лечения биологических осложнений и несостоятельности оральных имплантатов: обзор литературы. Оральные челюстно-лицевые имплантаты Int J. 1999; 14: 473–90. [PubMed] [Google Scholar] 35. Эспозито М., Лаусмаа Дж., Хирш Дж., Томсен П.Анализ поверхности вышедших из строя оральных титановых имплантатов. J Biomed Mater Res. 1999; 48: 559–68. [PubMed] [Google Scholar] 36. Эспозито М., Томсен П., Эриксон Л., Лекхольм У. Гистопатологические наблюдения за ранними отказами оральных имплантатов. Оральные челюстно-лицевые имплантаты Int J. 1999; 14: 798–810. [PubMed] [Google Scholar] 37. Вуд М., Вермилиа С. Обзор избранной стоматологической литературы по планированию доказательного лечения зубных имплантатов: отчеты комитета по исследованиям в области несъемного протезирования Академии несъемного протезирования.Джей Простет Дент. 2004; 94: 447–62. [PubMed] [Google Scholar] 38. Чуанг С., Цай Т., Дуглас С., Вей Л., Додсон Т. Подход к анализу группового наблюдения времени отказа в стоматологических исследованиях. Джей Дент Рез. 2005; 84: 54–8. [PubMed] [Google Scholar] 39. Sicilia A, Cuesta S, Coma G, Guisasola C, Ruiz E, Maestro A. Аллергия на титан у стоматологических пациентов: клиническое исследование 1500 последовательных пациентов. Clin Oral Implants Res. 2008; 19: 823–35. [PubMed] [Google Scholar]40. Мюллер К., Валентин-Тон Э. Гиперчувствительность к титану: клинические и лабораторные данные.Нейро Эндокринол Летт. 2006; 27:31–5. [PubMed] [Google Scholar]41. Окамура Т., Моримото М., Фукусима Д., Ямане Г. Кожный пластырь для диагностики аллергии на титан. Джей Дент Рез. 1999;78:1135. [Google Академия]42. Обоки К., Оно Т., Сайто Х., Накаэ С. Th27 и аллергия. Аллергол Интерн. 2008; 57: 121–34. [PubMed] [Google Scholar]43. Чжао Ю., Балато А., Фишелевич Р., Чаповал А., Манн Д., Гаспари А. Инфильтрация Th27/Tc17 и связанная с ней экспрессия генов цитокинов в фазе проявления аллергического контактного дерматита.Бр Дж Дерматол. 2009; 161:1301–6. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]44. Ларсен Дж., Бонефельд С., Поулсен С., Гейслер С. Опосредованное ИЛ-23 и ИЛ-17 воспаление при аллергическом контактном дерматите человека. J Аллергия Клин Иммунол. 2009; 123:486–42. [PubMed] [Google Scholar]45. Ricciardi L, Minciullo P, Saitta P, Trombetta D, Saija A, Gangemi S. Повышение уровня IL-22 в сыворотке у пациентов с никелевым контактным дерматитом. Контактный дерматит. 2009; 60: 57–8. [PubMed] [Google Scholar]46. Брунски Дж. Б., Пулео Д. А., Нанси А.Биоматериалы и биомеханика оральных и челюстно-лицевых имплантатов: текущее состояние и будущие разработки. Оральные челюстно-лицевые имплантаты Int J. 2000; 15:15–46. [PubMed] [Google Scholar]47. Басс Дж.К., Файн Х., Сиснерос Г.Дж. Гиперчувствительность к никелю у ортодонтического пациента. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 1993; 103: 280–5. [PubMed] [Google Scholar]48. Ikarashi Y, Momma J, Tsuchiya T, Nakamura A. Оценка потенциала сенсибилизации кожи солей никеля, хрома, титана и циркония с использованием морских свинок и мышей.Биоматериалы. 1996;17:2103–8. [PubMed] [Google Scholar]49. Сагомонянц К.Б., Джарман-Смит М.Л., Девайн Д.Н., Аронов М.С., Гронович Г.А. Реакция in vitro остеобластов человека на субстраты из полиэфиркетона (PEEK) по сравнению с коммерчески чистым титаном. Биоматериалы. 2008; 29: 1563–72. [PubMed] [Google Scholar]

Изображения контактного резонанса узорчатого металлического титана на кремнии…

Контекст 1

… чтобы продемонстрировать спектроскопию контактного резонанса и визуализацию с помощью электростатического возбуждения, мы исследовали образец, состоящий из узорчатые титановые квадраты на кремниевой подложке. Спектры контактного резонанса и изображения этого образца показаны на рис. 5. На рис. 5(в) показаны спектры контактного резонанса для свободного кантилевера (черный), кантилевера в контакте с титаном (красный) и кантилевера в контакте с силиконом (синий). Поскольку электростатический привод возбуждает только резонанс кантилевера, резонансные пики легко идентифицировать, и они имеют форму ожидаемого затухающего гармонического осциллятора. Чистая передаточная функция от сигнала возбуждения к силе, действующей на кантилевер, также значительно упрощает визуализацию контактного резонанса, потому что нет ложных резонансных пиков, за которыми ошибочно следует петля частотной обратной связи, даже когда она значительно отклоняется от истинной резонансной частоты.На рис. 5(b) показано изображение контактного резонанса, полученное на образце титана на кремнии с использованием двухамплитудного резонансного отслеживания, 24 которое представляет собой метод отслеживания резонансной частоты кантилевера при сканировании иглы в контакте с поверхностью образца. . Наблюдаемая частота контактного резонанса для титана ниже, чем для кремния, что согласуется с тем фактом, что титан более податлив… , мы исследовали образец, состоящий из узорчатых титановых квадратов на кремниевой подложке.Спектры контактного резонанса и изображения этого образца показаны на рис. 5. На рис. 5(в) показаны спектры контактного резонанса для свободного кантилевера (черный), кантилевера в контакте с титаном (красный) и кантилевера в контакте с силиконом (синий). Поскольку электростатический привод возбуждает только резонанс кантилевера, резонансные пики легко идентифицировать, и они имеют форму ожидаемого затухающего гармонического осциллятора. Чистая передаточная функция от сигнала возбуждения к силе, действующей на кантилевер, также значительно упрощает визуализацию контактного резонанса, потому что нет ложных резонансных пиков, за которыми ошибочно следует петля частотной обратной связи, даже когда она значительно отклоняется от истинной резонансной частоты.На рис. 5(b) показано изображение контактного резонанса, полученное на образце титана на кремнии с использованием двухамплитудного резонансного отслеживания, 24 которое представляет собой метод отслеживания резонансной частоты кантилевера при сканировании иглы в контакте с поверхностью образца. . Наблюдаемая частота контактного резонанса для титана ниже, чем для кремния, что согласуется с тем фактом, что титан более податлив… , мы исследовали образец, состоящий из узорчатых титановых квадратов на кремниевой подложке.Спектры контактного резонанса и изображения этого образца показаны на рис. 5. На рис. 5(в) показаны спектры контактного резонанса для свободного кантилевера (черный), кантилевера в контакте с титаном (красный) и кантилевера в контакте с силиконом (синий). Поскольку электростатический привод возбуждает только резонанс кантилевера, резонансные пики легко идентифицировать, и они имеют форму ожидаемого затухающего гармонического осциллятора. Чистая передаточная функция от сигнала возбуждения к силе, действующей на кантилевер, также значительно упрощает визуализацию контактного резонанса, потому что нет ложных резонансных пиков, за которыми ошибочно следует петля частотной обратной связи, даже когда она значительно отклоняется от истинной резонансной частоты.На рис. 5(b) показано изображение контактного резонанса, полученное на образце титана на кремнии с использованием двухамплитудного резонансного отслеживания, 24 которое представляет собой метод отслеживания резонансной частоты кантилевера при сканировании иглы в контакте с поверхностью образца. . Наблюдаемая частота контактного резонанса для титана ниже, чем для кремния, что согласуется с тем, что титан является более податливым …

Первый взгляд на атомы водорода на границе металл-металл-гидрид

На этом рисунке показаны три изображения гидрида титана.Слева: кольцевое темное поле под большим углом (HAADF). В центре: новая методика, описанная в статье, показаны атомы титана и водорода (обозначены синим и красным соответственно). Справа: контрастно-инвертированное кольцевое светлое поле. Предоставлено: deGraaf и др., Гронингенский университет

.

Физики Гронингенского университета визуализировали водород на границе раздела титан/гидрид титана с помощью просвечивающего электронного микроскопа. Используя новую технику, им удалось визуализировать атомы металла и водорода на одном изображении, что позволило им протестировать различные теоретические модели, описывающие структуру интерфейса.Результаты были опубликованы сегодня (31 января 2020 г.) в журнале Science Advances .

Чтобы понять свойства материалов, часто необходимо наблюдать за их структурой с атомарным разрешением. Возможна визуализация атомов с помощью просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ); однако до сих пор никому не удалось получить правильные изображения как тяжелых атомов, так и самого легкого из всех (водорода) вместе. Именно это и сделали профессор Гронингенского университета наноструктурных материалов Барт Кои и его коллеги.Они использовали новый ПЭМ с возможностями, позволяющими получать изображения как атомов титана, так и атомов водорода на границе раздела титан/гидрид титана.

Атомы водорода

Полученные изображения показывают, как столбики атомов водорода заполняют пространство между атомами титана, искажая кристаллическую структуру. Они занимают половину мест, что и предсказывалось ранее. «В 1980-х годах были предложены три разные модели положения водорода на границе раздела металл/металлогидрид», — говорит Кои.«Теперь мы смогли сами убедиться, какая модель была правильной».

На этом снимке показан новый ТЕМ от Thermo Fisher Scientific из Университета Гронингена. Предоставлено: Гронингенский университет

.

Чтобы создать интерфейс металл/металлогидрид, Кои и его коллеги начали с кристаллов титана. Затем атомарный водород проникал в титан очень тонкими клиньями, образуя крошечные кристаллы гидрида металла. «В этих клиньях количество атомов водорода и титана одинаковое», — объясняет Кои.«Проникновение водорода создает высокое давление внутри кристалла. Очень тонкие гидридные пластины вызывают водородное охрупчивание металлов, например, внутри ядерных реакторов». Давление на границе раздела препятствует утечке водорода.

Инновации

Получение изображений тяжелого титана и легких атомов водорода на границе раздела было довольно сложной задачей. Сначала образец загружали водородом. Впоследствии его следует просматривать в определенной ориентации вдоль интерфейса.Это было достигнуто за счет вырезания правильно выровненных кристаллов из титана с помощью ионного пучка и утончения образцов — до толщины не более 50 нм — опять же с помощью ионного пучка.

На этом снимке из диспетчерской нового ТЕМ компании Thermo Fisher Scientific в Гронингенском университете на фоне профессора доктора Барта Кои. Предоставлено: Гронингенский университет

.

Визуализация атомов титана и водорода стала возможной благодаря нескольким инновациям, включенным в ПЭМ.Тяжелые атомы можно визуализировать по вызываемому ими рассеянию электронов в луче микроскопа. Рассеянные электроны предпочтительно обнаруживают с помощью детекторов под большим углом. «Водород слишком легкий, чтобы вызвать такое рассеяние, поэтому для этих атомов мы должны полагаться на построение изображения из малоуглового рассеяния, которое включает электронные волны». идентификация атомов водорода практически невозможна.

Компьютерное моделирование

Волны обнаруживаются малоугловым детектором светлого поля.Новый микроскоп имеет круглый детектор светлого поля, разделенный на четыре сегмента. Анализируя различия волновых фронтов, обнаруженных в противоположных сегментах, и наблюдая за изменениями, которые происходят, когда сканирующий луч пересекает материал, можно отфильтровать помехи и визуализировать очень легкие атомы водорода.

‘Первое требование – иметь микроскоп, способный сканировать электронным лучом, меньшим, чем расстояние между атомами. Именно сочетание сегментированного детектора светлого поля и аналитического программного обеспечения делает возможной визуализацию», — объясняет Куи, который работал в тесном сотрудничестве с учеными производителя микроскопа, Thermo Fisher Scientific, двое из которых являются соавторами исследования. бумага.Группа Кои добавила в программное обеспечение различные шумовые фильтры и протестировала их. Они также выполнили обширное компьютерное моделирование, с которым сравнили экспериментальные изображения.

Наноматериалы

Исследование показывает взаимодействие между водородом и металлом, что является полезным знанием для изучения материалов, способных хранить водород. «Гидриды металлов могут хранить больше водорода на единицу объема, чем жидкий водород». Кроме того, методы, используемые для визуализации водорода, могут также применяться к другим легким атомам, таким как кислород, азот или бор, которые важны для многих наноматериалов. «Возможность видеть легкие атомы рядом с тяжелыми открывает все возможности».

Ссылка: «Разрешение атомов водорода на границах раздела металл-металл-гидрид», Ситце де Грааф, Джамо Моманд, Кристоф Миттербауэр, Сорин Лазар и Барт Дж. Кои, 31 января 2020 г., Science Advances .
DOI: 10.1126/sciadv.aay4312

Desktop Metal соответствует требованиям Ti64 для 3D-печати металлических деталей на Studio System 2

Открыт прием номинантов на премию 3D Printing Industry Awards 2021. Скажите, кто сейчас лидирует в отрасли.

Производитель 3D-принтеров

Desktop Metal аттестовал использование титанового сплава Ti64 для своей платформы для 3D-печати Studio System 2 из металла.

Обладая высокой прочностью на растяжение, коррозионной стойкостью и биосовместимостью, Ti64 является наиболее широко используемым титановым сплавом. Этот материал особенно подходит для производства высокопроизводительных металлических деталей в аэрокосмической, оборонной, автомобильной, нефтегазовой и медицинской отраслях.

Планируя начать поставки Ti64 в следующем месяце, Desktop Metal, как сообщается, является первой и единственной компанией, которая сделала этот материал коммерчески доступным для технологий 3D-печати связанным металлом на основе экструзии.

«Титан был сложным материалом для 3D-печати связанным металлом, потому что он чрезвычайно реакционноспособен в виде порошка и трудно спекается», — сказал Джона Майерберг, соучредитель и технический директор Desktop Metal. «Мы рады быть первыми, кто начал коммерциализировать самый распространенный титановый сплав Ti64 для 3D-печати с помощью наших высокопроизводительных титановых деталей».

Desktop Metal квалифицировал Ti64 на своей Studio System 2. Фото через Desktop Metal.

Студийная система 2

Платформа для аддитивного производства металлов Studio System 2 компании Desktop Metal, запущенная в феврале, предназначена для мелкосерийного производства высокопроизводительных металлических деталей.Удобная для офиса система использует запатентованную технологию осаждения связанного металла (BMD) компании и состоит из принтера и печи для упрощения производства деталей на месте.

Эта технология позволяет отказаться от сыпучих порошков и лазеров, часто связанных с 3D-печатью металлом, в пользу экструзии связанных металлических стержней, в которой используется металлический порошок с полимерным связующим. Studio System 2 позволяет изготавливать детали различной сложной геометрии, с превосходной обработкой поверхности и высокими механическими свойствами.

В дополнение к своей новой квалификации для Ti64, Studio System 2 совместима с нержавеющей сталью 316L, а также со всеми материалами, ранее поддерживаемыми ее оригинальной системой Studio на основе экструзии. В настоящее время в настоящее время проводятся исследования и разработки широкого ассортимента дополнительных материалов для системы, выпуск новых выпусков которых запланирован на конец этого года.

Кронштейн машины, напечатанный на 3D-принтере Ti64 на Studio System 2. Фото через Desktop Metal.

Ключевые области применения 3D-печатных деталей из Ti64

По данным Desktop Metal, детали из металла Ti64, напечатанные на Studio System 2, демонстрируют превосходные механические свойства: предел текучести 730 МПа, предел прочности при растяжении 845 МПа и относительное удлинение 17 процентов. Фактически, эти свойства превышают характеристики, установленные стандартами ASTM F2885-17 для металлических хирургических имплантатов, изготовленных методом литья под давлением, что является ключевым применением материала в Studio System 2.

Desktop Metal выполнил несколько вариантов использования для печати с Ti64 на Studio System 2, которую он продвигает как более доступную платформу по сравнению с устаревшими машинами для порошковой сварки (PBF). Один из таких вариантов использования включает разработку и печать кронштейна машины из Ti64 с заполнением из гироидной решетки вместо нержавеющей стали 17-4HP.3D-печать нового дизайна на Studio System 2 снижает вес детали почти на 60 процентов, сохраняя при этом необходимую функциональную прочность и жесткость.

Еще один успешный вариант использования связан с 3D-печатью небольших колец фокусировки телескопа, которые удерживают линзы на месте мобильного телескопа. Studio System 2 смогла напечатать шесть колец из Ti64 менее чем за 24 часа, что намного быстрее и экономичнее, чем традиционные методы изготовления колец для мелкосерийного производства, которые требуют инвестиций в дорогостоящие инструменты или специальные приспособления.

Studio System 2 также продемонстрировала, как изготовление муфты дрона из Ti64 позволило значительно снизить вес при сохранении структурной целостности, необходимой для рамы дрона. Система способна производить от 15 до 25 муфт для дронов в неделю, прежде чем перейти к массовому производству, и все это без необходимости в инструментах или механической обработке.

(Слева направо) Муфта дрона, Форсунка топливного инжектора, Кольцо фокусировки телескопа Титановое 3D-печатание на Studio System 2. Фото через Desktop Metal.

Доступные и легкие компоненты для аэрокосмической отрасли

Последнее ключевое применение, продемонстрированное сочетанием Studio System 2 и Ti64 от Desktop Metal, — это форсунки топливных форсунок, которые имеют решающее значение для безопасной и надежной работы в аэрокосмическом секторе. Ti64 является важным материалом для изготовления форсунок, которые должны выдерживать экстремальные температуры и давление, оставаясь при этом легкими. Деталь также имеет внутренние каналы, которые могут повысить производительность горелки, но их невозможно создать с использованием обычных производственных процессов.

С помощью Studio System 2 инженеры могут протестировать различные варианты конструкции сопла за несколько дней и напечатать четыре версии сопла менее чем за 24 часа.

«3D-печать с использованием титана невероятно ценна в таких отраслях, как аэрокосмическая, из-за способности материала поддерживать сложные и легкие конструкции», — сказал Стив Возняк, соучредитель спутниковой компании Privateer Space. «С Studio System 2 команда Privateer Space сможет добиться доступности и легкости, необходимых для разработки и запуска нашего спутника.

«Эта технология действительно является отличительной чертой, помогающей компаниям ускорять инновации в космосе, и благодаря усовершенствованию материалов, которые делает Desktop Metal, у нас есть прекрасная возможность сотрудничать и сохранять космос доступным для будущих поколений».

После квалификации Ti64 для своей Studio System 2 компания Desktop Metal начнет поставлять материал своим клиентам в сентябре 2021 года.

Открыт прием номинантов на премию 3D Printing Industry Awards 2021. Скажите, кто сейчас лидирует в отрасли.

Подпишитесь на информационный бюллетень 3D-печати , чтобы быть в курсе последних новостей в области аддитивного производства. Вы также можете оставаться на связи, подписавшись на нас в Twitter и поставив лайк на Facebook.

Ищете работу в аддитивном производстве? Посетите  3D Printing Jobs  , чтобы узнать о вакансиях в отрасли.

S Подпишитесь на наш YouTube-канал   , чтобы получать последние короткие видеоролики о 3D-печати, обзоры и повторы вебинаров.

На изображении (слева направо) Муфта для дрона, сопло топливного инжектора, кольцо фокусировки телескопа Титановое 3D-печатание на Studio System 2.