Keramik wird in der Medizin in großem Umfang eingesetzt, vor allem in Form von Biokeramik für Implantate und Ersatzmaterialien in der Medizin und Zahnmedizin. Diese Werkstoffe werden aufgrund ihrer Haltbarkeit, Biokompatibilität, Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit ausgewählt.
1. Biokeramik in orthopädischen Anwendungen:
Biokeramiken, insbesondere hochdichtes, hochreines, feinkörniges polykristallines Aluminiumoxid (Al2O3), sind für orthopädische Operationen von entscheidender Bedeutung. Aluminiumoxid wird aufgrund seiner ausgezeichneten Korrosionsbeständigkeit, guten Biokompatibilität, hohen Verschleißfestigkeit und hohen Festigkeit in tragenden Hüftprothesen verwendet. Dieses Material gewährleistet die langfristige Stabilität und Funktionalität der Implantate. Weitere Anwendungen sind Knieprothesen, Knochenschrauben, segmentaler Knochenersatz und Komponenten für die Rekonstruktion des Kiefer- und Gesichtsbereichs. Bei diesen Anwendungen werden die mechanische Festigkeit und die Biokompatibilität von Keramik genutzt, um die natürlichen Knochenstrukturen zu imitieren und sich mit ihnen zu verbinden.2. Transparente Keramiken in medizinischen und nicht-medizinischen Anwendungen:
Transparente Keramiken, wie Barium-Strontium-Titanat (BST) und Magnesiumoxid (MgO), werden durch fortschrittliche Sintertechnologien wie Spark-Plasma-Sintern (SPS) und Heißpressen hergestellt. Diese Keramiken besitzen nicht nur optische Transparenz, sondern weisen auch eine hohe Festigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und gute Isolierung auf. Obwohl sie in erster Linie in Hochtemperatur- und Hochdruckumgebungen für Anwendungen wie Beleuchtungstechnik und Panzerungen eingesetzt werden, könnten ihre einzigartigen Eigenschaften auch für medizinische Geräte erforscht werden, die Transparenz und Haltbarkeit erfordern, wie z. B. bestimmte Arten von chirurgischen Instrumenten oder Diagnosegeräten.
3. Traditionelle Keramiken in medizinischen Implantaten:
Traditionelle Keramiken, die für ihre thermische, mechanische und chemische Stabilität bekannt sind, werden auch im medizinischen Bereich eingesetzt. In Hochtemperaturöfen wird reines Aluminiumoxidpulver gesintert, das dann für medizinische Implantate wie Hüft- und Kniegelenke verwendet wird. Dieses Verfahren gewährleistet, dass die keramischen Komponenten stark und stabil sind und den mechanischen Belastungen im menschlichen Körper standhalten.
