Biomaterialen college 6 Flashcards
Wat zijn de belangrijkste parameters voor de toepassingen van metalen als biomedische implantaten? (2)
- compositie
2. biocompatibiliteit
Wat zijn alkali metalen?
- Metalen die voorkomen in de eerste kolom van het periodiek systeem.
- Deze metalen zijn reactief en komen niet vrij in de natuur voor.
- De buitenste schil bevat slechts één elektron.
Verder gaan deze elementen ionische bindingen aan met andere ionen.
Wat zijn de eigenschappen van alkali metalen?
- smeedbaar
- ductiel
- Warmte/hitte geleidend
- Kunnen exploderen met water
Cesium en francium zijn het meest reactief.
Wat zijn alkaline metalen?
- Komen voor in de tweede kolom van het periodiek systeem.
- Zijn nog reactiever dan alkali metalen. Komen ook niet op zichzelf voor in de natuur.
- Deze elementen hebben twee elektronen in de buitenste schil.
Gaan ook ionische bindingen aan, eigenschappen komen overeen met alkali metalen.
Wat zijn overgangsmetalen?
- Volgen in de kolommen erna
- Deze elementen hebben reactieve elektronen in meer dan één schil. Hierdoor is er sprake van meerdere oxidatie fasen.
zelfde eigenschappen als alkali/alkaline metalen
Verder kunnen ijzer, kobalt en nikkel een magnetisch veld opwekken.
Wat zijn post-overgangsmetalen?
- Hebben meerdere reactieve elektronen, maar alleen in de buitenste schil.
- Kent niet meerdere oxidatiefasen.
- Vormen vaste stoffen met een hoge dichtheid en opaak (ondoorzichtig)
zelfde eigenschappen als derest.
Wat zijn metalloïds?
Deze metaalelementen hebben eigenschappen van zowel metalen als niet metalen. Worden vooral gebruikt in de computer industrie.
Siliconen en germanium zijn halfgeleiders.
Wat zijn de belangrijkste kristalroosters om te kennen? (4)
- Body centered cubic (BCC)
- Face centered cubic (FCC)
- Hexagonal close packed (HCP)
- Tetrahedal
Waardoor wordt de biocompatibiliteit van metalen voornamelijk bepaald?
Door compositie en corrosie.
Compositie is naast andere factoren van invloed op o.a. de mechanische eigenschappen. De verwerkingswijze van metalen en gebruik ervan is van invloed op corrosie.
Welke testen worden uitgevoerd om de eigenschappen van metalen in beeld te brengen? (3)
- Trektest, brengt mechanische eigenschappen van het materiaal in beeld.
- Tri biologische eigenschappen test, in hoeverre treed er slijtage en weerstand op bij verschuiving?
- Duurzaamheid test, hoe lang kan het materiaal mee voordat het vervangen moet worden.
Waar zijn metalen uit opgebouwd?
Metaalroosters, staan erom bekend dat er sprake is van vrije elektronen waardoor ze een geleidbaarheid hebben. Echter kunnen er in metaalroosters verschillende fouten voorkomen.
Wat voor fouten kunnen er voorkomen in metaal roosters? (4)
- Vacancies, lege plekken in het metaalrooster wat zorgt voor structuurverandering.
- Self-interstitials, een atoom toegevoegd op een random locatie in het rooster.
- Lijn dislocatie, het ophouden of voorkomen van een lijn atomen in het rooster.
- Schroef dislocatie
Als we inzoomen op metaalroosters, wat zien we dan?
dat de metaalroosters in verschillende richtingen georiënteerd liggen.
Verschillende kleine stukken met een bepaalde oriëntatie worden grains genoemd. Hoe kleiner de grain, des te groter de ductiliteit en sterkte. De grenzen tussen de grains worden de grain boundaries genoemd.
Als er in een metaal sprake is van grotere grains dan zijn er over het algemeen (…) grain boundaries per volume.
weinig.
Bij kleine grains zijn er veel grain boundaries per volume.
Welke twee conclusies zijn er te trekken m.b.t het aantal boundaries per volume?
- De benodigde kracht bij uitrekking correleert positief met het aantal grain boundaries per volume.
- De haalbare vervorming (voor breuk) correleert positief met het aantal grain boundaries per volume.
Let op! Grains hebben maar een grote in de orde van nanometers. Op macroschaal spreken we van centimeters. Over het algemeen wordt het verschil in oriëntatie uitgemiddeld op macroschaal.
