Антикорозійний захист медичних виробів з використанням технологій плазмового напилення
Введення
Для збільшення служби медичного обладнання необхідно захищати їх від корозії, для чого використовують різні покриття.
Не мають потреби в додатковому покритті лише благородні метали (золото, срібло, платина) і деякі нержавіючі сталі, поверхня яких повинна бути ретельно відполірована.
Захист від корозії може бути постійна і тимчасова. Для постійного захисту застосовують 3 види покриттів: металеві, неметалеві неорганічні, неметалеві покриття фарбами та лаками. Металеві та неметалеві неорганічні покриття - інструменти з вуглецевої сталі і латуні покривають шаром нікелю або хрому, або тим і іншим одночасно, використовуючи гальванічний метод. Покриття може бути блискучим або матовим. Останнім часом широкого поширення набуло матове чорне хромове покриття.
Деталі устаткування, які експлуатуються у вологому середовищі, покривають оловом або цинком. Причому, латунні деталі покривають оловом безпосередньо, а решта попередньо покривають шаром нікелю. Для захисту деталей медичного обладнання застосовують, як правило, тришарове покриття (мідь + нікель + хром) або двошарове (нікель + хром).
Плазмове напилювання - процес нанесення покриття на поверхню виробу за допомогою плазмового струменя.
Сутність плазмового напилення полягає в тому, що в високотемпературну плазмову струмінь подається розпорошується матеріал, який нагрівається, плавиться і у вигляді двофазного потоку спрямовується на підкладку. При ударі і деформації відбувається взаємодія частинок з поверхнею основи або напилюваним матеріалом і формування покриття. Плазмове напилення є одним з варіантів газотермічного напилення.
Дуга вільна, якщо її розвиток в просторі не обмежена. Стисла дуга поміщається у вузьких каналах і обдувається струменями газів або парів. Особливо потужні плазмові потоки у стислої дуги. Стислі дуги є основою дугового плазмотрона - пристрої для отримання «низькотемпературної» плазми. Фізичні дослідження зі створення плазмотронів почалися на початку ХХ століття, а найбільш широке дослідження в кінці 50-х, початку 60-х років. У 1922 році жердин і Лотц отримали стислу дугу, стабілізовану водяним вихором. У 1951 році в дуговому розряді, стабілізованому водяним вихором, Бурхорну, Меккеру і Петерсу вдалося отримати температуру 50000 ° С, а в 1954 році на установці для отримання стислої дуги при високому тиску парів води Петерс отримав надзвукову швидкість витікання плазмового струменя - 6500 м/с при температурі 8000К (1,6 М).
У середині п'ятдесятих фірма Джіаніні публікує роботи по влаштуванню газового плазмотрона з кільцевим анодом.
Наприкінці 50-х були створені перші дугові плазмотрони, а на початку 60-х років - плазмові розпилювачі. Через свою універсальності (температура плазмового струменя забезпечувала плавлення будь-яких матеріалів) плазмові розпилювачі зайняли значне місце в ГТН, потіснивши газополумяні методи.
Плазмова обробка дозволила зміцнювати поверхню конструкційних матеріалів. Плазмове напилення - створювати нові композиційні матеріали та покриття, які не можуть бути отримані іншими методами. Особливо широко плазмове напилення використовується для нанесення порошків оксидів різних металів.
1. Явище корозії медичних інструментів
плазмовий корозія напилення медичний
На практиці з плином часу на різних медичних інструментах, починаючи з їх поверхні, настають зміни, викликані хімічним і/або фізичним впливом. Причиною цих змін поверхні, якщо тільки вони не виникли безпосередньо в ході застосування, в більшості випадків є технологія обробки інструменту.
При виникненні поверхневих змін для їх усунення та запобігання при необхідності потрібно систематизований підхід, тобто треба:
з'ясувати їх характер, походження і причину;
оцінити небезпеку;
виконати рекомендації виготовлювача з усунення дефекту (якщо є);
передбачити заходи щодо запобігання дефекту в ході обробки.
Розглянемо два види корозії, що виникають при експлуатації медичних інструментів.
1.1 Виразкова корозія
Дрібні корозійні отвори в нержавіючої сталі, часто мікроскопічних розмірів, оточені червоно-коричневими або різнобарвними продуктами корозії, часто колоподібні відкладення корозійних продуктів навколо отворів. (Не плутати з ...
