مروری بر عملکرد تریبولوژیکی کاشتنی‌ها و قطعه‌های فلزی مورد استفاده در بدن و راه‌کارهای بهبود مقاومت به سایش آن‌ها با استفاده از روش‌های پوشش‌دهی

نوع مقاله : مقاله مروری

نویسندگان

1 گروه مهندسی مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا

2 گروه مهندسی مواد دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه بوعلی سینا همدان

3 دانشگاه بوعلی سینا- دانشکده مهندسی- گروه مهندسی مواد

چکیده

آلیاژهای فلزی به دلیل دارا بودن خواص مکانیکی مناسب، کاربردهای گسترده‌ای به‌عنوان کاشتنی و ابزارهای مورد استفاده در بدن دارند. این آلیاژها در کاربردهایی چون ترمیم و تعویض مفاصل اسکلتی انسان، دندان پزشکی، دستگاه‌های قلبی و عروقی و جراحی استفاده می-شوند. شرایط کاری این قطعه‌ها و محیط بدن موجب می‌شود این کاشتنی‌ها در معرض انواع مختلف سایش قرار گیرند. سایش یکی از عوامل اصلی کنترل‌کننده عمر کاشتنی و قطعه‌های فلزی مورد استفاده در بدن است و بسیاری از آن‌ها به‌دلیل پدیده‌های سایشی پس از مدتی توانایی عملکرد مناسب خود را از دست می‌دهند. به‌علاوه، ذرات تولیدشده در اثر سایش می‌توانند موجب التهاب و سست شدن فصل مشترک بین کاشتنی و بافت میزبان شوند. در مقاله حاضر، انواع آلیاژهای فلزی مورد استفاده به‌عنوان کاشتنی و ابزارهای مورد استفاده در بدن و سازوکارهای سایشی که با آن‌ها مواجه هستند، مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه، روش‌های پوشش‌دهی که می‌توانند به‌منظور افزایش مقاومت به سایش قطعه‌ها و کاشتنی‌ها مورد استفاده قرار بگیرند، بررسی شده و مزیت‌ها و عیب‌های هر یک بیان شده است. با توجه به در دسترس نبودن مطالعه جامع در این حوزه به زبان فارسی، این مقاله می‌تواند مورد استفاده پژوهشگران و فعالان حوزه‌های ایمپلنت‌ها، بیوتریبولوژی و برهم‌کنش بین کاشتنی‌ها و بدن قرار بگیرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A review of tribological performance of implants and metallic objects used in the body and the coating techniques employed to improve their wear resistance

نویسندگان [English]

  • Razieh Chaharmahali 1
  • Arash Fattah-alhosseini 3
1 Bu-Ali Sina University
3 Bu-Ali Sina University
چکیده [English]

Metallic alloys are utilized widely as implants and bio-tools due to their prominent mechanical properties. They can be used as endoprostheses, dental implants, cardiovascular devices parts, and surgery tools. The working conditions and the environmental characteristics of the body cause the implants to be exposed to various types of wear. Abrasion is a critical factor in controlling the life cycle of the implant and the metallic parts used in the body and many of these objects fail to function properly due to abrasion phenomena. Moreover, the fine particles produced due to abrasion can actively produce inflammation and loosening at the interface between the implant and the host tissue. In this paper, various metallic alloys that are used as implants and the bio-tools and their corresponding wear mechanisms have been reviewed, comprehensively. Moreover, the coating techniques that enhance the tribological performance of the objects and implants have been studied and their advantages and disadvantages have been discussed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Metallic implants
  • Failure
  • Tribology
  • Wear
  • Coating

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 18 اردیبهشت 1401
  • تاریخ دریافت: 23 آبان 1400
  • تاریخ بازنگری: 07 اردیبهشت 1401
  • تاریخ پذیرش: 18 اردیبهشت 1401
  • تاریخ اولین انتشار: 18 اردیبهشت 1401