Цветные металлы

Наибольшее распространение в изготовлении медицинских инст­рументов и оборудования получили сплавы меди. Некоторое при­менение имеют сплавы алюминия, магния, никеля и хрома.

Чистая медь имеет ряд ценных свойств, благодаря которым она применяется в медицинских изделиях. Медь обладает высокой пластичностью, легко штампуется, вытягивается, паяется, имеет высокую тепло- и электропроводность, обладает малой окисляемостью. Вследствие этого медь применяют в электроприборах, для облицовки термостатов с водяной рубашкой, арматуры водо- и парораспределения и т. д. Для инструментов, имеющих непосред­ственный контакт с тканями организма, используют медь с нике­левым покрытием из-за токсичности продукта ее коррозии—гид­роокиси меди. Марка меди М1, содержащая 99,9% меди, применя­ется для изготовления гибких медицинских инструментов (гибкие зонды и ложки).

Весьма широко используются сплавы меди с цинком — латуни. Для изготовления медицинских изделий применяют две марки ла­туни: Л62 и ЛС59-1.

Латунь Л62 содержит около 62% меди (остальное цинк), весьма пластична в холодном состоянии и применяется для изготовления стерилизаторов, бужей, дилататоров, катетеров, зондов, ватодержателей. Она плохо обрабатывается на металлорежущих станках.

Латунь ЛС59-1 содержит в среднем 59% меди и 1% свинца (ос­тальное цинк) и по своим механическим свойствам значительно отличается от марки Л62. Она не так вязка, вследствие чего хо­рошо обрабатывается на металлорежущих станках и поэтому применяется главным образом для деталей, изготовляемых реза­нием (точением). В частности, из латуни ЛС59-1 изготовляют ар­матуру шприцев, канюли игл и трокаров и др.

Для предохранения от коррозии детали, изготовленные из лату­ни, должны иметь антикоррозионное покрытие. Очень высокую устойчивость против коррозии имеет сплав меди с цинком (18— 22%), никелем и кобальтом (никель + кобальт 13,5—16,5%), на­зываемый нейзильбером и относящийся к специальным латуням. Из нейзильбера изготовляют детали и инструменты, которые должны обладать особо высокой устойчивостью против коррозии (трахеотомические трубки, канюли, глазные ложки, зонды Воячека и пр.).

В последние годы для производства медицинских изделий широ­кое применение находят алюминий и его сплавы. Как извест­но, чистый алюминий имеет плотность, почти в 3 раза меньшую, чем железо, и низкую температуру плавления — почти вдвое меньшую, чем у чугуна (657 °С). Алюминий очень пластичен. Чи­стый алюминий вследствие его малой прочности применяют срав­нительно редко; он служит основой алюминиевых конструкцион­ных сплавов. Широкое применение получил дюралюминий (твер­дый алюминий).

Дюралюминий представляет собой сплав алюминия с медью, марганцем, магнием, кремнием и железом. Предел прочности дюралюминия в 4 раза выше, чем алюминия. Алюминий обла­дает высокой антикоррозионной устойчивостью, так как покрыва­ется тонким слоем окиси, предохраняющей его от дальнейшей коррозии. Однако алюминий нестоек по отношению к щелочным рас­творам и быстро разрушается, вследствие чего он не может быть применен для медицинских изделий, подвергающихся мойке и дезинфекции в растворах, содержащих щелочи и гидрокарбонат нат­рия. Дюралюминий еще менее устойчив против коррозии, однако используется для изготовления деталей медицинского оборудова­ния. Для увеличения устойчивости алюминия и дюралюминия против коррозии применяют анодирование. Анодированный алю­миний хорошо выдерживает даже дезинфекцию кипячением. Алюминий и его сплавы никелируют и хромируют.

Для изготовления медицинской аппаратуры применяют еще один ценный сплав алюминия—силумин, который представляет со­бой сплав алюминия с кремнием. Сплав очень хорошо льется и ис­пользуется главным образом для изготовления деталей сложной формы, но небольшой массы.

Для изготовления медицинских изделий применяют также бла­городные металлы—серебро и платину. Серебро использу­ют для изготовления отдельных видов офтальмологических инст­рументов, из платины делают некоторые иглы.

Следует упомянуть также тантал и виталиум, которые на­ходят все более широкое применение в изготовлении медицинских изделий. Тантал с небольшой примесью ниобия широко использу­ют как шовный материал в виде скобок для сшивающих аппара­тов. Тантал совершенно нейтрален по отношению к тканям орга­низма. Из виталиума изготовляют гвозди для внутрикостного штифтования. Следует отметить, что в последние годы вместо тантала и виталиума нашел применение специальный прецезионный сплав 40КХНМ, обладающий исключительно высокой проч­ностью (σ_В до 270 кгс/мм²). Проволока из этого сплава диаметром 1 мм может выдержать нагрузку до 200 кгс. Сплав состоит из ко­бальта (40%), хрома (20%), никеля (16%), молибдена (7%), марганца (2%) и железа (15%).

Титан и титановые сплавы находят все более широкое применение для изготовления медицинских инструментов и прибо­ров вследствие исключительно высокой коррозионной стойкости, в том числе в биосредах.

Титан — легкий (плотность 4,5 г/см³) тугоплавкий металл с точ­кой плавления около 1665°С. Вредными примесями для него яв­ляются кислород, азот и углерод. Чистый титан получить весьма трудно. Технический титан выпускают двух марок: ВТ1-00 (99,53% титана) и ВТ1-0 (99,42% титана). Последнюю марку применяют для изготовления некоторых инструментов (зеркала для детской хирургии, глазные инструменты). Титан амагнитен, поэтому, несмотря на дороговизну, его применение оправданно при изготовлении амагнитных инструментов для микрохирургии. Недостатком» является невысокая прочность титана (σ_В=40—55 кгс/мм²). Поэтому чаще применяют сплав титана с алюминием ОТ-4, содержащий 4,25% алюминия и 2,4% марганца, который имеет предел прочности σ_В≈90 кгс/мм².

Сплав ВТ5-1, содержащий 5% алюминия и 2,5% олова и имеющий σ_В до 95 кгс/мм², применяют для наборов инструментов, предназначенных для соединения костей. Еще более прочные сплавы титана (ВТ14), имеющие предел прочности более 100 кгс/мм², т. е. обладающие прочностью стали, содержащие алюминий (5%), мо­либден (3%) и ванадий (1%), используют для изготовления зажимных инструментов для микрохирургии.

Инструменты из титана и его сплавов не нуждаются в покры­тиях, однако блестящую поверхность титановым инструментам придать трудно и они оксидируются, покрываясь тонкой оксидной пленкой, чаще золотисто-зеленого цвета.

Дата добавления: 2015-07-15