Міністерство освіти і науки Російської Федерації
Державні освітні установи
ВИЩОЇ ОСВІТИ
«Оренбурзька ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»
Фізичний факультет
Кафедра радіофізики та електроніки
Курсова робота
з дисципліни: Фізика конденсованого стану
Титан та титанові сплави: застосування в медицині
Оренбург 2011
Анотація
У даній роботі я розглянула фізичні і хімічні властивості титану, його отримання, а також сплави на основі титану і визначила їхні переваги й недоліки.
Головною метою цієї роботи було розгляд застосування титану і титанових сплавів в медицині.
Введення
Створення нових технологій і виробництв, призводить до застосування агресивних середовищ. Використання останніх ставить питання про конструкційних матеріалах, стійких до їх впливу. Великий інтерес у цьому плані представляють метали підгруп титану і ванадію. Вони вже знайшли застосування в сучасному приладобудуванні. Так, наприклад, вони широко використовуються в ракетній і авіаційній техніці, а також при створенні ядерних реакторів.
Титан та титанові сплави знайшли широке застосування також у медицині. Конструкторів медичної техніки, медичного інструментарію і лікарів різних професій у новому конструкційному металі приваблюють насамперед біологічна інертність по відношенню до організму живої істоти в поєднанні з високими механічними властивостями, антикорозійною стійкістю, а також дешевизна і доступність. Ці якості титану, посилені специфічними властивостями, і забезпечили дуже великий інтерес до нього і інтенсивне проведення конструкторських робіт і клінічних випробувань самих різних виробів. Відомо, що по корозійної стійкості в багатьох медичних агресивних середовищах титан не поступається платині; він стійкий в розчинах кислот і лугів. Швидкість корозії титану в морській воді (за своїм хімічним составy дуже схожою на лімфу) - 0,00002 мм/рік або 0,02 мм в 1000 років. Титан і його сплави стійкі і перекису водню, бензині, фенолі, формальдегіді. Після багаторазової стерилізації кип'ятінням і обробки в автоклаві, багатомісячної витримки в 3% -ному розчині хлораміну, 96-градусів етиловому спирті, розчині сулеми, трихлоретиленом слідів корозії на титанових сплавах не виявлено. Точкова корозія спостерігається у титанових сплавів лише після перебування протягом декількох діб в 10% -ної спиртової настоянки йоду.
1. Титан? загальні відомості
. 1 Історія відкриття
До 1795 р елемент №22 називався менакін raquo ;. Так назвав його в 1791 р англійський хімік і мінеролог Вільям Грегор, що відкрив новий елемент у мінералі менаканіте.
Через чотири роки після відкриття Грегора німецький хімік Мартін Клапрот виявив новий хімічний елемент в іншому мінералі - рутил - і на честь цариці ельфів Титании, (германська міфологія) назвав його титаном.
За іншою версією назва елемента походить від титанів, могутніх синівської богині землі? Геї (грецька міфологія).
У 1797 р з'ясувалося, що Грегор і Клапрот відкрили один і той же елемент, і хоча Грегор зробив це раніше, за новим елементом утвердилося ім'я, дане йому Клапротом.
Але ні Грегору, ні Клапроту не вдалося отримати елементарний титан. Виділений ними білий кристалічний порошок був двоокисом титану ТiO2. Відновити цей оксид, виділити з нього чистий метал довгий час не вдавалося нікому з хіміків.
У 1823 р англійський учений У. Волластон повідомив, що кристали, виявлені ним в металургійних шлаках заводу Мортир - Тідвіль raquo ;,? не що інше, як чистий титан. А через 33 роки відомий німецький хімік Ф. Велер довів, що і ці кристали були знову - таки з'єднанням титану, на цей раз - металоподібними карбонитрида.
Багато років вважалося, що металевий титан вперше був отриманий Берцеліусом в 1825 р при відновленні фтортітана калію металевим натрієм. Однак сьогодні, порівнюючи властивості титану та продукту, отриманого Берцелиусом, можна стверджувати, що президент Шведської академії наук помилявся, бо чистий титан швидко розчиняється в плавикової кислоті (на відміну від багатьох інших кислот), а металевий титан Берцеліуса успішно пручався її дії.
У дійсності титан був вперше отриманий лише в 1875 р російським ученим Д.К. Кириловим. Результати цієї роботи опублікова...
