Keramische Werkstoffe — Struktur, Eigenschaften und Anwendungen in Implantaten

Zusammenfassung

Keramische Werkstoffe weisen je nach Zusammensetzung, Herstellung und Oberflächenbearbeitung ein breites Spektrum unterschiedlichster Eigenschaften auf, die sich für die Anwendung in Implantaten empfehlen. Abhängig von der Struktur lassen sich die in der Implantattechnologie verwendeten keramischen Werkstoffe einteilen in Oxidkeramiken, Sonderkeramiken sowie Glaskeramiken und Gläser. Oxidkeramiken bestehen aus einem einphasigen, polykristallinen Werkstoff aus z.B. Aluminiumoxid oder Titanoxid. Sonderkeramiken enthalten nichtoxidische und nichtsilikatische Systeme etwa Siliziumkarbid, Phosphatkeramiken oder pyrolytischen Kohlenstoff. Die Herstellung von Implantaten aus Keramik erfolgt aus Pulvern durch Verpressen, Schlickern- oder Spritzgießen in die jeweilige Form und anschließendem Sintern, das den Werkstoff bei Erhaltung der Form verfestigt. Glaskeramiken und Gläser werden aufgeschmolzen und als flüissige Phase geformt. Die teilweise polykristalline Struktur von Glaskeramiken entsteht nach einer gesonderten Temperaturbehandlung durch Ausscheidungen. Glasige Überziige auf metallischen Grundsubstanzen werden als Emails bezeichnet; die Gläser enthalten Haftoxide, die mit der Metalloberfläche wechselwirken, diese für eine gute mechanische Verbindung vergrößern und oxidische Brücken zwischen Glas und Metall bilden.