MEMoRIAL-M2.4 | In-situ SEM Methoden zur Verbesserung von Implantatmaterialien

Hintergrund
>> der Ersatz menschlicher Gelenke (Implantate) wird immer wichtiger (demographischer Wandel)
>> Materialien für medizinische Implantate bieten verschiedene Herausforderungen und Verbesserungsmöglichkeiten

Zielsetzung
>> Anbieten von kleinmaßstäblichen Lösungen für Verbesserungen durch den Einsatz von in-situ Methoden zur Untersuchung und Analyse von Materialien und den damit verbundenen Mechanismen für medizinische Implantate

Methoden
>> mechanische und thermische Behandlungen
>> SEM-EDS (energiedispersive Röntgenspektroskopie) / EBSD (Elektronenrückstreuung) in-situ Methoden

Ergebnisse
>> Klärung der Phasenumwandlungsmechanismen von CoCrMo-Legierungen (Voraussetzungen, Aktivierung, Prozess, Folgen)
>> phasenbezogene (Gefüge-)Eigenschaften von CoCrMo-Legierungen unter verschiedenen Bedingungen

Schlussfolgerungen
>> werkstoffwissenschaftlich fundierte Empfehlungen für mögliche Verbesserungen für medizinische Implantate im Hinblick auf mögliche Änderungen der chemischen Zusammensetzung und/oder Vorbehandlungen vor der Implantation

Originalität
>> Forschung an der Schnittstelle zwischen Maschinenbau und Medizin
>> einzigartige Kombination von Methoden (in-situ SEM) und Materialien (biomedizinische Implantate) bietet neue informative und hilfreiche Einblicke in Mechanismen in Materialien für medizinische Implantate

Keywords
CoCrMo, in-situ, Rasterelektronenmikroskopie (SEM), Phasenumwandlung

MEMoRIAL-M2.4 | In-situ SEM methods to improve implant materials

Background
>> replacement of human joints (implants) becomes more important (demographic change)
>> materials for medical implants offer several challenges and potential for improvements

Objective
>> to offer small-scale solutions for improvements by using in-situ methods to investigate and analyze materials and the related mechanisms for medical implants

Methods
>> mechanical and thermal treatments
>> SEM-EDS (energy dispersive X-ray spectroscopy) / EBSD (electron backscatter diffraction) in-situ methods

Results
>> clarification of phase transformation mechanisms of CoCrMo alloys (requirements, activation, process, consequences)
>> phase-related (microstructure) properties of CoCrMo alloys in various conditions

Conclusions
>> materials science-based recommendations for possible improvements for medical implants with regard to possible changes of chemical composition and/or pre-treatments before implantation

Orignality
>> research at the intersection between mechanical engineering and medicine
>> unique combination of methods (in-situ SEM) and materials (biomedical implants) offers new informative and helpful insights into mechanisms in materials for medical implants

Keywords
CoCrMo, in-situ, Scanning Electron Microscopy (SEM), phase transformation