增强的断裂强度和优异的磨损性能

BIOLOX®delta

全球医生都信赖粉色的BIOLOX®delta陶瓷。在手术中,这一独特的颜色使医生确信,他们正在为患者植入源自CeramTec的最高品质并可充分信赖的产品。BIOLOX®delta是唯一一款拥有14年成功临床经验并植入超过7百万件的生物陶瓷。

BIOLOX<sup>®</sup><em>delta</em>

BIOLOX®delta是BIOLOX®家族的最新材料。它是一种复合氧化物陶瓷,拥有更强的断裂强度、优异的磨损性能和无可比拟的生物相容性。自上市以来至2016年2月底,全世界已有超过380万件BIOLOX®delta陶瓷球头和超过150万件陶瓷臼衬被植入人体。

深入研究:铬元素并不影响BIOLOX®delta硬度

BIOLOX®delta是应用于生物医疗领域的一种氧化锆增韧的氧化铝陶瓷(ZTA)。如2001年文献报道,BIOLOX®delta组成中包含SrO, Y2O3和Cr2O3 [1]。氧化锶是为了形成板状晶体,增加材料的韧性。氧化钇的目的是为了控制氧化锆的相变机理。

根据文献[1],之前的研究结论表明氧化铬的添加导致ZTA材料硬度的提高。然而,更早的一篇关于这方面科学研究的结论显示,只有当氧化铬含量远高于目前BIOLOX®delta含量时,这种硬度的增加才是可以测量的[2]。随后,更多的科研文献提示,氧化铬在某特定范围内存在时并不影响ZTA材料的硬度[3]。另外,CeramTec内部试验也发现氧化铬的存在并不增加硬度。为此,CeramTec进行全面广泛的研究考证,以分析确定氧化铬是否对BIOLOX®delta硬度有任何影响。这些分析的结论呈现于此。

[1] W. Burger, H.G. Richter, High Strength and Toughness Alumina Matrix Composites by Transformation Toughening and „In Situ“ Platelet Reinforcement (ZPTA) – the New Generation of Bioceramics, Key Engineering Materials Vols. 191-195 (2001), 545 – 548
[2] R.C. Bradt, Cr2O3 Solid Solution Hardening of Al2O3, Journal of the American Ceramic Society (1967) [5], 1, 54 – 55.
[3] G. Magnani, A. Brillante, Effect of the composition and sintering process on mechanical properties and residual stresses in zirconia alumina composites, Journal of the European Ceramic Society 25 (2005) 3383-92

  • Whitepaper

    The effect of chromia content on hardness of zirconia platelet toughened alumina composites

    Dr. Meinhard Kuntz

BIOLOX®delta的适用领域

BIOLOX®forte和BIOLOX®delta的主要区别在于BIOLOX®delta材料有更高的强度。但是,陶瓷假体的可靠性也取决于实际的受力情况,这又与假体的几何尺寸、整个假体系统的设计、医生的手术技术以及患者的术后行为密切相关。

BIOLOX®delta应用于更为广泛的临床领域,其中包括采用BIOLOX®forte所无法实现的领域。

BIOLOX®delta增韧机理

图1 相变增韧机理:弥散在氧化铝基体中的氧化钇稳定的氧化锆颗粒。氧化铝(黄色), 氧化锆(蓝色)。

图2 板状晶体增韧机理:氧化铝基体中的板状晶体。板状晶体(蓝色)。

增韧机理之一是采用弥散在稳定的氧化铝基体中的氧化钇稳定的纳米级四方氧化锆颗粒(Y-TZP)。这种Y-TZP晶体分散分布,可以减少结构改变,同时可以阻止潜在的裂纹扩展。

这种细小的颗粒分布在基体中,能够提高BIOLOX®delta陶瓷部件的断裂强度和韧性。如图一中所示,这种机理类似于汽车中的安全气囊。

另外一种增强机理是通过添加形成板状晶体的一种氧化物来实现的。这种板状晶体在阻挡裂纹时消耗能量,提高了BIOLOX®delta陶瓷的强度和韧性。

  • BIOLOX®delta

    学术信息与应用数据

    • 语言: PDF, 4.5 MB

    • 语言: PDF, 9.8 MB

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