Материаловедение основные понятия, 9. Материаловедение основные понятия, классификация. Резины и латексы. Резиновые изделия, используемые в медицине и фармации. Металлические материалы
 Скачать 47.29 Kb.
|
|
Материаловедение основные понятия, классификация. Резины и латексы. Резиновые изделия, используемые в медицине и фармации. Металлические материалы. Исходные сырье и материалы для производства медицинских и фармацевтических товаров. Металлы: классификация, применение в медицине. Технологический процесс изготовления изделий из металла. Защита изделий из металла от коррозии. Стекло и керамические материалы, их применение в медицине. Полимерные материалы — резина, пластмассы, их получение, применение в медицине. Исходные сырьё и материалы для производства медицинских и фармацевтических товаров Современная медицина не может развиваться, не располагая новейшей медицинской техникой — аппаратурой и оборудованием. Конструкторы в содружестве с врачами продолжают работу по усовершенствованию медицинской техники, чтобы диагностика и лечение были более эффективными, а аппаратура, инструменты, оборудование — более надежными и удобными в практическом применении. Качество медицинских изделий в значительной степени определяется свойствами тех исходных материалов, из которых они изготовлены. При переработке в изделия материалы не только приобретают необходимую форму, но часто и новые свойства. Поэтому необходимо знать не только свойства исходных материалов, но также методы и возможности их изменения в нужном направлении. Материалы как исходное сырье для медицинских изделий должны удовлетворять следующим специфическим требованиям: биологическая инертность и нетоксичность по отношению к тканям и средам организма, с которыми они соприкасаются; возможность асептической обработки без изменения свойств и формы; коррозионная стойкость. Каждый материал обладает определенными механическими, химическими и технологическими свойствами. Они определяются ГОСТами. К механическим свойствам материала относятся прочность, твердость, упругость, вязкость, пластичность, усталость. Химические свойства определяются химическим составом материала, что влияет на его свойства и отношение к различным воздействиям. Технологическими свойствами материалов обусловлены различные приемы их переработки в изделия, при которых возможны значительные изменения свойств. Механические, химические и технологические свойства материалов тесно взаимосвязаны; от них зависит качество изделия. Среди факторов, влияющих на качество товаров, важное место отводится качеству исходного сырья, материалов и комплектующих изделий и качеству технологических процессов в ходе производства. Под сырьем понимают различные вещества и материалы, используемые для производства готовых изделий. Эти вещества и материалы различаются по химическому составу и происхождению. Классификация исходного сырья для производства МФТ представлена на рис. 9. По химическому составу вещества и материалы делят на неорганические и органические; по происхождению — на природные, искусственные и синтетические.  Рис. 9. Классификация основных видов исходного сырья для производства МФТ. Из неорганических материалов широко применяются металлы и сплавы на их основе, силикатные материалы и минералы. Недостатком почти всех металлов и изделий из них является то, что они подвергаются коррозии и трудно поддаются обработке. Силикатные материалы — это соединения кремнезема с другими оксидами. Они бывают природные и искусственные (стекло, фарфор, фаянс). К неорганическим сырьевым материалам относят также различные минералы, в т.ч. драгоценные (алмаз и др.). Органические вещества и материалы животного происхождения — это различные белковые вещества: шерсть, шелк, кости и т.д. К материалам растительного происхождения относятся древесина, хлопок, лен, лекарственное растительное сырье. В число синтетических органических веществ и материалов входят каучук и резина на его основе, смолы для получения синтетических волокон (капрон, лавсан), пластмассы. В ходе технологического процесса получения изделия сырье и материал подвергаются механическим, термическим, физико-химическим и другим видам воздействий, в результате которых формируется качество готовой продукции. При нарушении режимов технологических процессов могут появляться различные дефекты, снижающие качество продукции или приводящие ее в негодность. В связи с этим важно знать, предупредить и устранить такие дефекты на разных этапах технологического процесса. Металлы: классификация, применение в медицине В настоящее время в производстве медицинских изделий чистые металлы почти не применяются. Предпочтение отдается различным сплавам. ) Сплавы делят на 2 вида: сплавы на основе железа — черные металлы; остальные сплавы — цветные металлы! _ Черные металлы различаются в зависимости от содержания углерода (С) и подразделяются на стали (до 2% С) и чугун (свыше 2% С). Чугун применяется в медицине для отливок оснований столов, кресел, крестовин, стоек и других деталей оборудования и машин. Сталь — это основной материал, широко применяемый для производства медицинских инструментов, оборудования и техники. Она обладает ценным комплексом механических, физико-химических и технологических свойств. По химическому составу стали подразделяют на углеродистые и легированные. Углеродистые стали, содержащие до 0,25% углерода, называют низкоуглеродистыми; от 0,25% до 0,6% — среднеуглеродистыми; более 0,6% высокоуглеродистыми. По назначению стали подразделяют на: а) конструкционные (для деталей машин, приборов); б) инструментальные (для инструментов); в) специального назначения с особыми свойствами (нержавеющие, коррозионно-стойкие, жаростойкие, жаропрочные, износостойкие и др.). Для изготовления медицинских инструментов используют разные марки углеродистых сталей: У7А — для изготовления рано- расширителей, пинцетов, корнцангов, зажимов; У8А — для изготовления пил, долот, щипцов костных, распаторов, троакаров; УЮА для изготовления ножей, ножниц; У12А — для изготовления глазных ножей (У — углеродистая сталь, 12 — содержание углерода, сотые доли процента: 0,12%, А — качественная сталь). Для придания стали требуемых свойств в нее вводят различные элементы (хром, марганец, никель), такую сталь называют легированной. Высоколегированная сталь содержит более 10% легирующих элементов. При добавлении 13—18% хрома получают нержавеющую сталь. Нержавеющие стали выпускают двух классов: закаливаемые, или стали мартенситового класса 20X13; 30X13; 40X13 (40 — содержание углерода, X — хром, 13 — процентное содержание хрома). В производстве медицинских инструментов закаливаемые нержавеющие стали применяют для изготовления пинцетов, крючков, иглодержателей, зеркал, долот, щипцов, распаторов, ножниц; 2) незакаливаемые, или стали аустенитового класса: 08X18Н9; 12Х18Н10; 17Х18Н10Т (17 — содержание углерода, X — хром, 18 — процентное содержание хрома, Н — никель, 10 — процентное содержание никеля, Т — титан). Из хромоникелевых сталей изготовляют зубные коронки, камеры стерилизаторов, корпусы кипятильников и др. Из цветных металлов наиболее распространены в изготовлении медицинских инструментов и оборудования следующие: медь и ее сплавы: с цинком: латунь: JI-62 (62% меди и 38% цинка), JIC 59-1 (59% меди, 1% свинца, остальное — цинк) (катетеры, зонды, бужи, дилятаторы, арматура шприцев, головки игл инъекционных); с цинком, никелем и кобальтом: нейзильбер (трубки трахеотомические, канюли, глазные инструменты, зонды ушные и носовые); алюминий и его сплав дюралюминий: с медью, марганцем, магнием, кремнием, железом; применяется в производстве деталей и медицинского оборудования; благородные металлы — золото, серебро, платина; применяются для производства офтальмологических инструментов, зубных коронок в стоматологии, очковых оправ; тантал и его сплавы применяются при изготовлении скобок для сшивающих аппаратов, проволок для сшивания костей; виталиум — сплав сложного состава, предназначен для изготовления специальных гвоздей для соединения отломков костей. В настоящее время для изготовления стержневого и лезвийного медицинского инструмента различного назначения применяются хромистые и хромоникелевые коррозионно-стойкие стали. С целью улучшения пластической деформации их легируют кремнием, молибденом, ванадием, марганцем. Защита металлических изделий от коррозии производится с помощью покрытия сплавами на основе никеля или титана. Технологический процесс изготовления изделий из металла Предприятия поставляют металлы в виде прутков, полос, листов, лент, проволоки, труб (сталь, латунь, алюминий), чушек-слит- ков (чугун, бронза). Для получения изделия необходимо осуществить формообразование — придать изделию нужную форму и размеры. Методами формообразования являются литье, ковка, штамповка, прессование, волочение, механическая обработка. Затем изделию придаются необходимые свойства, например, прочность, что чаще всего достигается термической обработкой. После этого поверхность изделия должна быть хорошо отделана, чтобы обеспечить изделию высокие эксплуатационные свойства и придать красивый внешний вид. Среди методов отделки поверхности выделяют: механическую обработку (шлифование, полирование); электрохимическую обработку (электрошлифование, электрополирование). К настоящему времени Вы заработали баллов: 0 из 0 возможных. 1 Исходные сырье и материалы для производства медицинских и фармацевтических товаров. Металлы: классификация, применение в медицине. Технологический процесс изготовления изделий из металла. Защита изделий из металла от коррозии. Стекло и керамические материалы, их применение в медицине. Полимерные материалы — резина, пластмассы, их получение, применение в медицине. Исходные сырьё и материалы для производства медицинских и фармацевтических товаров Современная медицина не может развиваться, не располагая новейшей медицинской техникой — аппаратурой и оборудованием. Конструкторы в содружестве с врачами продолжают работу по усовершенствованию медицинской техники, чтобы диагностика и лечение были более эффективными, а аппаратура, инструменты, оборудование — более надежными и удобными в практическом применении. Качество медицинских изделий в значительной степени определяется свойствами тех исходных материалов, из которых они изготовлены. При переработке в изделия материалы не только приобретают необходимую форму, но часто и новые свойства. Поэтому необходимо знать не только свойства исходных материалов, но также методы и возможности их изменения в нужном направлении. Материалы как исходное сырье для медицинских изделий должны удовлетворять следующим специфическим требованиям: биологическая инертность и нетоксичность по отношению к тканям и средам организма, с которыми они соприкасаются; возможность асептической обработки без изменения свойств и формы; коррозионная стойкость. Каждый материал обладает определенными механическими, химическими и технологическими свойствами. Они определяются ГОСТами. К механическим свойствам материала относятся прочность, твердость, упругость, вязкость, пластичность, усталость. Химические свойства определяются химическим составом материала, что влияет на его свойства и отношение к различным воздействиям. Технологическими свойствами материалов обусловлены различные приемы их переработки в изделия, при которых возможны значительные изменения свойств. Механические, химические и технологические свойства материалов тесно взаимосвязаны; от них зависит качество изделия. Среди факторов, влияющих на качество товаров, важное место отводится качеству исходного сырья, материалов и комплектующих изделий и качеству технологических процессов в ходе производства. Под сырьем понимают различные вещества и материалы, используемые для производства готовых изделий. Эти вещества и материалы различаются по химическому составу и происхождению. Классификация исходного сырья для производства МФТ представлена на рис. 9. По химическому составу вещества и материалы делят на неорганические и органические; по происхождению — на природные, искусственные и синтетические. Рис. 9. Классификация основных видов исходного сырья для производства МФТ. Из неорганических материалов широко применяются металлы и сплавы на их основе, силикатные материалы и минералы. Недостатком почти всех металлов и изделий из них является то, что они подвергаются коррозии и трудно поддаются обработке. Силикатные материалы — это соединения кремнезема с другими оксидами. Они бывают природные и искусственные (стекло, фарфор, фаянс). К неорганическим сырьевым материалам относят также различные минералы, в т.ч. драгоценные (алмаз и др.). Органические вещества и материалы животного происхождения — это различные белковые вещества: шерсть, шелк, кости и т.д. К материалам растительного происхождения относятся древесина, хлопок, лен, лекарственное растительное сырье. В число синтетических органических веществ и материалов входят каучук и резина на его основе, смолы для получения синтетических волокон (капрон, лавсан), пластмассы. В ходе технологического процесса получения изделия сырье и материал подвергаются механическим, термическим, физико-химическим и другим видам воздействий, в результате которых формируется качество готовой продукции. При нарушении режимов технологических процессов могут появляться различные дефекты, снижающие качество продукции или приводящие ее в негодность. В связи с этим важно знать, предупредить и устранить такие дефекты на разных этапах технологического процесса. Металлы: классификация, применение в медицине В настоящее время в производстве медицинских изделий чистые металлы почти не применяются. Предпочтение отдается различным сплавам. ) Сплавы делят на 2 вида: сплавы на основе железа — черные металлы; остальные сплавы — цветные металлы! _ Черные металлы различаются в зависимости от содержания углерода (С) и подразделяются на стали (до 2% С) и чугун (свыше 2% С). Чугун применяется в медицине для отливок оснований столов, кресел, крестовин, стоек и других деталей оборудования и машин. Сталь — это основной материал, широко применяемый для производства медицинских инструментов, оборудования и техники. Она обладает ценным комплексом механических, физико-химических и технологических свойств. По химическому составу стали подразделяют на углеродистые и легированные. Углеродистые стали, содержащие до 0,25% углерода, называют низкоуглеродистыми; от 0,25% до 0,6% — среднеуглеродистыми; более 0,6% высокоуглеродистыми. По назначению стали подразделяют на: а) конструкционные (для деталей машин, приборов); б) инструментальные (для инструментов); в) специального назначения с особыми свойствами (нержавеющие, коррозионно-стойкие, жаростойкие, жаропрочные, износостойкие и др.). Для изготовления медицинских инструментов используют разные марки углеродистых сталей: У7А — для изготовления рано- расширителей, пинцетов, корнцангов, зажимов; У8А — для изготовления пил, долот, щипцов костных, распаторов, троакаров; УЮА для изготовления ножей, ножниц; У12А — для изготовления глазных ножей (У — углеродистая сталь, 12 — содержание углерода, сотые доли процента: 0,12%, А — качественная сталь). Для придания стали требуемых свойств в нее вводят различные элементы (хром, марганец, никель), такую сталь называют легированной. Высоколегированная сталь содержит более 10% легирующих элементов. При добавлении 13—18% хрома получают нержавеющую сталь. Нержавеющие стали выпускают двух классов: закаливаемые, или стали мартенситового класса 20X13; 30X13; 40X13 (40 — содержание углерода, X — хром, 13 — процентное содержание хрома). В производстве медицинских инструментов закаливаемые нержавеющие стали применяют для изготовления пинцетов, крючков, иглодержателей, зеркал, долот, щипцов, распаторов, ножниц; 2) незакаливаемые, или стали аустенитового класса: 08X18Н9; 12Х18Н10; 17Х18Н10Т (17 — содержание углерода, X — хром, 18 — процентное содержание хрома, Н — никель, 10 — процентное содержание никеля, Т — титан). Из хромоникелевых сталей изготовляют зубные коронки, камеры стерилизаторов, корпусы кипятильников и др. Из цветных металлов наиболее распространены в изготовлении медицинских инструментов и оборудования следующие: медь и ее сплавы: с цинком: латунь: JI-62 (62% меди и 38% цинка), JIC 59-1 (59% меди, 1% свинца, остальное — цинк) (катетеры, зонды, бужи, дилятаторы, арматура шприцев, головки игл инъекционных); с цинком, никелем и кобальтом: нейзильбер (трубки трахеотомические, канюли, глазные инструменты, зонды ушные и носовые); алюминий и его сплав дюралюминий: с медью, марганцем, магнием, кремнием, железом; применяется в производстве деталей и медицинского оборудования; благородные металлы — золото, серебро, платина; применяются для производства офтальмологических инструментов, зубных коронок в стоматологии, очковых оправ; тантал и его сплавы применяются при изготовлении скобок для сшивающих аппаратов, проволок для сшивания костей; виталиум — сплав сложного состава, предназначен для изготовления специальных гвоздей для соединения отломков костей. В настоящее время для изготовления стержневого и лезвийного медицинского инструмента различного назначения применяются хромистые и хромоникелевые коррозионно-стойкие стали. С целью улучшения пластической деформации их легируют кремнием, молибденом, ванадием, марганцем. Защита металлических изделий от коррозии производится с помощью покрытия сплавами на основе никеля или титана. Технологический процесс изготовления изделий из металла Предприятия поставляют металлы в виде прутков, полос, листов, лент, проволоки, труб (сталь, латунь, алюминий), чушек-слит- ков (чугун, бронза). Для получения изделия необходимо осуществить формообразование — придать изделию нужную форму и размеры. Методами формообразования являются литье, ковка, штамповка, прессование, волочение, механическая обработка. Затем изделию придаются необходимые свойства, например, прочность, что чаще всего достигается термической обработкой. После этого поверхность изделия должна быть хорошо отделана, чтобы обеспечить изделию высокие эксплуатационные свойства и придать красивый внешний вид. Среди методов отделки поверхности выделяют: механическую обработку (шлифование, полирование); электрохимическую обработку (электрошлифование, электрополирование). |