Сплав на основе кобальта – твердый сплав, устойчивый к различным видам износа и коррозии, а также высокотемпературному окислению. В качестве основного компонента он использует кобальт, а также содержит значительное количество никеля, хрома, вольфрама и небольшое количество легирующих элементов, таких как молибден, ниобий, тантал, титан, лантан и иногда железо. Сплавы на основе кобальта могут использоваться для изготовления сварочных проволок, отливок и поковок и т. д. в зависимости от состава сплава. Сегодня мы говорим главным образом о роли сплавов на основе кобальта в медицине.
Медицинские металлические материалы, которые более распространены в жизни, обычно используются в различных аспектах, таких как вспомогательное хирургическое оборудование, искусственные органы, твердые и мягкие ткани и т. д., и широко используются. Однако основной проблемой при применении биомедицинских металлических материалов является диффузия ионов металлов в окружающие ткани вследствие коррозии в физиологической среде и деградация свойств самого материала имплантата. Первое может вызвать токсические побочные эффекты, а второе часто приводит к отторжению имплантата. Медицинские сплавы на основе кобальта широко используются в производстве ортопедических имплантатов благодаря двум основным характеристикам: износостойкости и коррозионной стойкости. Существует два основных типа медицинских сплавов на основе кобальта: сплавы кобальт-хром-молибден и сплавы кобальт-никель-хром-молибден.
Сплав кобальта и хрома первоначально использовался в качестве аэрокосмического материала. Позже, благодаря хорошей износостойкости, коррозионной стойкости и высокой прочности, он широко использовался в компонентах суставной поверхности и несущих компонентах искусственных суставов. В то же время, благодаря своей хорошей биосовместимости, он также является широко используемым материалом для зубных имплантатов.
Сплав кобальт-хром-молибден и сплав никель-хром-молибден являются вариантами сплава кобальт-хром. Первый часто используется для литья, и ему легче придавать форму, а второй обычно подвергается горячей ковке и часто имеет лучшую коррозионную стойкость. Эти два сплава имеют более широкое медицинское применение, чем широко распространенный сплав кобальт-хром, и обладают превосходной биосовместимостью. Они обладают высокой прочностью на разрыв и хорошей жесткостью и могут обеспечить стабильную механическую поддержку. С другой стороны, эти два сплава обладают высокой вязкостью, низкой чувствительностью к надрезам и превосходной усталостной стойкостью.
Хром в сплаве может образовывать плотный оксидный слой на поверхности сплава, что может улучшить коррозионную стойкость сплава. Элемент хрома также может образовывать карбиды, которые обладают высокой твердостью и позволяют улучшить прочность матрицы и износостойкость сплава. Элемент молибден в сплаве растворен в матрице и может стать барьером для течения дислокаций, тем самым улучшая прочность матрицы.
