Klinische Verlaufsstudie zur Verbundfestigkeit von keramisch ...

Atomgewicht 47,8
Ordnungszahl im Periodensystem 22
Zusammensetzung technisch reines Titan (cp Ti) 99,5-99,7 %
Dichte 4,5 g/cm 3
Elastizitätsmodul 90-100 GPa
0,2%-Dehngrenze 330 MPa
Gitterumwandlung a-/b-Ti 882 °C
Schmelzpunkt 1668 °C
Siedepunkt 3260 °C
Elektrischer Widerstand 47-55 mW cm
Thermischer Ausdehnungskoeffizient 9,6 ´ 10 -6 K -1
Wärmeleitfähigkeit 21,4 W m -1 K -1
Tabelle 1 Physikalisch-chemische Eigenschaften von Titan
Die Kristallografie des Titans wird durch eine allotrope Gitterumwandlung be-
stimmt, welche bei einer Temperatur von 882 °C eintritt. Reintitan besitzt
generell die a-Struktur, d. h. unterhalb dieser Temperatur liegt die hexagonale
a-Phase und oberhalb die kubisch raumzentrierte b-Phase vor [43, 62, 83]. Be-
dingt durch die Phasenumwandlung nimmt die Gasabsorbtion stark zu und es
kommt zu einer Einlagerung von Sauerstoff und Stickstoff, welche mit einer
starken Versprödung des Werkstoffes einhergeht [64]. Da die Phasenänderung
des Titans auch mit einer Dimensionsveränderung verbunden ist, wurden für
die Verblendung von Titangerüsten spezielle niedrigschmelzende Keramiken
entwickelt, die eine Brenntemperatur unterhalb von 850 °C haben. Dadurch
konnte ein spannungsfreies Aufsintern ermöglicht werden [92].
Durch das Vorhandensein der zwei Gittermodifikationen des Titans mit ihren
Auswirkungen auf die Materialeigenschaften ist die Schaffung unterschiedlicher
Titanwerkstoffe durch Legierungsbildung möglich. Nach ihrem Einfluss auf die
Umwandlungstemperatur teilt man die Legierungselemente des Titans in drei
Gruppen ein: neutrale, a-stabilisierende und b-stabilisierende Elemente. Neutra-
le Elemente sind Zinn und Zink. Zu den a-stabilisierenden Elementen zählen:
Aluminium sowie die interstitiell gelösten Elemente Sauerstoff, Stickstoff und
Kohlenstoff. Die hauptsächlichen b-Stabilisatoren sind Molybdän, Vanadium,
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