METALES Flashcards
(36 cards)
Cuando se empezaron a utilizar los metales?
En Egipto hace 2000 años aprox.
Cual fue el primer metal utilizado y por que?
El primero fue el oro y se utilizo porque era un metal noble no reactivo y muy maleable
Que problema presentan los metales nobles?
Son muy blandos (tous?) y no se adhieren del todo
Que problema tiene el acero
Que es altamente corrosivo, y este material al ser corroído tendera a presentar fracturas y perdera sus propiedades
Que materiales se empezaron a usar y se popularizaron en el siglo XX?
-Acero inoxidable: se evita el componente de corrosion
-Titanio: muy buena osteointegracion
Nombra diversas propiedades físicas de los metales:
Propiedades físicas:
-Brillante
-Buen conductor tanto de la temperatura y electricidad
- Densos → resisitentes a fractura
- Muy pesados en relación al tamaño que poseen
- Alto punto de fusión
-Dúctiles → se pueden hacer hilos de metal
- Maleables → se pueden generar placas de este metal
Explica diversas propiedades químicas de los metales:
- Facil de perder electrones
- Forman el enlace metalico (nuvol electrons)
-Los cartiones forman una estructura cristalina homogenia - Superficie reactiva
- Pérdida de masa → corrosión produce que particulas se desprendan del
material - Cambio en propiedades mecánicas (dependiendo de la composición)
Explica la curva stress-strain de los metales:
-Comportamiento lineal (deformación elástica) → va a recobrar su forma inicial una vez el esfuerzo haya acabado/liberado. (Modulo de Young = pendiente)
Una vez pasado el limite elastico habrá :
-Deformación plástica, es incapaz de volver a su forma original →dislocaciones: uno o varios de los planos de la estructura cristalina se desplazan.
Si esta deformación es muy grande se puede llegar al esfuerzo de fractura
Que es el esfuerzo de fractura y para que sirve?
El esfuerzo de fractura es una medida de la resistencia de un material o tejido a la fractura bajo la aplicación de una carga externa. Permite saber la longitud de vida de un metal.
Ventajas metales:
Resistencia a fractura, conductividad electrica y formabilidad →
debido al enlace metalico interatomico que caracteriza estos materiales.
-Faciles de esterilizar porque son supericies lisas
-Faciles de fabricar
Desventajas metales:
-Altamente corrosivo
-Modulo Young alto y densidad alta (es poco elastico y esto puede ser negativo porque le quitas el estres al que esta acostumado el hueso, ya que el metal es mas denso y el hueso no necesita el estres y se puede fracturar
-Toxicos
-Baja osteointegracio (al tener superficie lisa les cuesta integrarse)
-Superficie reactiva (esto permite que el metal pierda masa y se rompa)
Cuales son las propiedades mecánicas para que el metal sea funcional?
Propiedades mecánicas para que el material sea funcional: resistencia de fractura, propiedades
de fatiga, de dureza y resistencia y densidad apropiada → si es muy pesado puede afectar
negativamente el tejido que quiere ayudar.
Además, la buena conductividad eléctrica de los metales favorece su uso para
dispositivos de estimulación neuromuscular, el ejemplo más común es el marcapasos
Usos de metales
-Ortopedia y la odontologia
- Uso para formar dispositivos cardiovasculares (válvulas cardíacas artificiales, sangre
conductos y otros componentes de dispositivos de asistencia cardíaca, stents vasculares),
-Implantes neurovasculares (clips de aneurisma)
-Nanoparticulas magneticas
Explica cual es el potecial de las nanoparticulas magneticas:
Estan hechas de FeO, tienen propiedades magneticas que pueden ayudar a transportar las particulas al tumor y se puede crear una pelicula cargada alrededor del tumor y focalizarse solo en eso, despues el cuerpo elimina las nanoparticulas
Explica las caracteristicas de los metales de transicion:
-Tienen electrones en la capa 3d y 4s y son altamente reactivos
-Normalmente forman aleaciones: en una aleacion un metal tiene un componente mayoritario pero lleva otros documentos incluidos que se ponen en los agujeros de la superficie cristalina, si se disuelven en una solucion solida se altera la corrosion y otras propiedades biomecanicas
-Algunos elementos de aleación como Co, Ni o V son tóxicos si se usan en forma pura.
Di algunos ejemplos de aleaciones:
Aleacion titanio: se hace con aluminio
Aleacion Co-Cr
AleacionMg: no aprobada medicamente porque se degrada muy rapido. El Mg ya lo tenemos en el cuerpo y si ponemos mas se podria degradar. Va bien para dispositivos de vida corta.
Explica los pasos de las manufacturas de los metales:
- Mena a producto de metal crudo
- Producto de metal cruda a formas de stock
- Formas de stock para productos metalicos preliminares y finales
Como es la microestructura de las aleaciones?
El material minoritario de las aleaciones se mete dentro de la estructura cristalina por lo tanto si los atomos son mas grandes habra una sustitucion y se sustituira el cation pricipal por el aleante
Que pasa si se produce un cambio en la estructura cristalina?
esto provoca un aumento de energia por lo que es dificil introducir dislocaciones, por lo tanto el metal pierde plasticidad y se endurece
Explica la fase 1 de la manufactura del metal:
Mineral que contiene mena a metal en bruto
* Los metales existen en forma mineral: el metal se combina químicamente con otros elementos.
* Los depósitos minerales (“mena”) deben ser localizados, extraídos, separados y enriquecidos para procesamiento posterior en metal puro o varias aleaciones.
* Después de los pasos de extracción, el producto metálico en bruto resultante emerge en forma a granel que se puede suministrar a fabricantes de metales.
El metal en bruto de las aleaciones de implantes metálicos requiere un procesamiento fisico-quimico para producir una aleación que cumpla con ciertas especificaciones metalúrgicas (es decir, estándares ASTM, de la Sociedad Americana de
Ensayos y materiales).
Explica la fase 2 de la manufactura del metal:
Producto de metal crudo para formas metálicas en stock
* El producto de metal crudo a granel se procesa aún más en formas a granel de stock, como
barras, alambres, láminas, varillas, placas, tubos o polvos.
* Los fabricantes de implantes quieren una forma de stock que esté más cerca de la forma del implante final
* Un proveedor de metal podría transformar el producto de metal en bruto en formas de stock mediante una variedad de procesos, incluyendo refundición y colada continua,
laminación, etc.
- Las formas de stock se prueban química y metalúrgicamente para garantizar que el producto químico para que la composición y microestructura del metal vendido a una empresa de implantes
cumpla con los estándares de la industria para implantes quirúrgicos (por ejemplo, estándares ASTM)
Explica la fase 3 de la manufactura del metal:
Almacenar formas metálicas para dispositivos metálicos preliminares y finales
* Métodos de fabricación: fusion por inversión, mecanizado convencional e informático,
forjadura, procesos pulvimetalúrgicos y una serie de pasos de esmerilado y pulido.
* Variedad de métodos porque no todas las aleaciones de implantes pueden ser factibles o económicamente fabricado en una forma final de la misma manera.
* El tratamiento superficial de los implantes implica la aplicación de macro, micro y / o nano recubrimientos para ajustar la rugosidad de la superficie → mejorar la fijación del implante en hueso / tejido ocrecimiento óseo interfacial.
* Un fabricante de un dispositivo de implante metálico realizará un conjunto de pasos de acabado
incluyendo limpieza química y pasivación. Los tratamientos controlados electrolíticamente se pueden utilizar para eliminar virutas de mecanizado o impurezas de la superficie del implante.
Que es el diagrama de fases en un biomterial?
Resume de forma gráfica los rangos de temperatura y composición en
los que ciertas fases o mezclas de fases existen en condiciones de equilibrio termodinámico
Explica la fase de austenita y sus propiedades:
La austenita es una fase de estructura cristalina cúbica de caras centradas (CCC). Esto significa que los átomos se disponen en una red tridimensional con átomos en las esquinas y en el centro de cada cara del cubo. La austenita es una fase de alta temperatura que se encuentra principalmente en aceros al carbono y aceros inoxidables austeníticos. Es conocida por su alta resistencia y ductilidad-
