Posouzení tribologických a mechanických vlastností materiálu a povrchu ortopedických implantátů

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21220%2F15%3A00235419" target="_blank" >RIV/68407700:21220/15:00235419 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Posouzení tribologických a mechanických vlastností materiálu a povrchu ortopedických implantátů

Popis výsledku v původním jazyce

Hodnocení kluzných částí ortopedických implantátů je součástí jejich vývoje a optimalizace. Kontakt je samozřejmě otázkou a) minimálně dvou materiálů, b) vlastního povrchu c) přítomnosti otěrových částic (debris). Základní hodnocení začíná za předpokladu biokompatibility všech materiálů na úrovni tvrdost-tribologické vlastnosti (koeficient tření/otěr), v případě přítomnosti povrchové vrstvy na jednom z materiálů přistupuje ještě její adhese. Základem měře-ní tvrdosti je například kvantitativní určení postupně tvrdosti-mikrotvrdosti-nanotvrdosti. Při aplikaci může však dojít v důsledku otěru povrchu k zapojení i hlubších vrstev/částí materiálu. U otěru hodnotíme kromě úbytku materiálu a změny tvaru původního dílu i chemické složení a morfologii otěrových částic. Dosavadní vývoj se zaměřil především na zvyšování tvrdosti a zlepšení tribologických vlastností povrchu použitého materiálu. Tento směr zahrnuje použití plazmové nitridace (nitridování slitiny CoCrMo) nebo tvrdých otěruvzdorných povlaků (DLC, ZrN, TiNbN). Komerčně se zatím podařilo prosazení těchto technologií v omezené míře. Důvodem jsou v některých případech nejednoznačné výsledky získané analýzou reoperovaných implantátů s dobou funkce minimálně 5ti let.

Název v anglickém jazyce

Evaluation of tribological and mechanical properties of materials and surfaces of orthopedic implants

Popis výsledku anglicky

Rating sliding parts of orthopedic implants as part of their development and optimization. The contact is of course a question of a) at least two materials, b) the surface itself c) the presence of wear particles (debris). Basic evaluation begins assuming biocompatibility of materials at hardness-tribological properties (coefficient of friction / abrasion), in the presence of a surface layer on one of the materials still accesses its adhesion. The basis of the Mere-hardness as the quantitative determination of micro-hardness gradually-nanohardness. When applied, however, may occur due to wear on the surface to engage and deeper layers / portions of the material. In addition to evaluate the wear material loss and changes in the shape of the original part and the chemical composition and morphology of wear particles. Current development is focused primarily on increasing the hardness and improving the tribological properties of the surface material used. This direction includes using plasma nitriding (nitriding alloy CoCrMo) or hard wear-resistant coatings (DLC, grains, TiNbN). Commercially, yet we managed to promote these technologies in a limited way. The reasons are sometimes inconclusive results obtained by analyzing reoperated implants feature a minimum period of 5 years.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

JK - Koroze a povrchové úpravy materiálu

OECD FORD obor

—

Projekt

—

Návaznosti

S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Rok uplatnění

2015

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů