Изложены на современном уровне основные разделы материаловедения. Проведен анализ свойств и особенностей применения в медицине и приборостроении проводниковых, полупроводниковых и диэлектрических материалов. Сформулированы и обоснованы требования, предъявляемые к материалам, предназначенным для биомедицинского применения: биологическая совместимость с живыми организмами, стабильность функциональных свойств, возможность стерилизационной обработки термическим, химическим или радиационным методами. Рассмотрены особенности применения различных материалов для внутритканевого протезирования. Предпринята попытка представления живого организма в качестве объекта материаловедения. Для студентов, обучающихся по направлениям "Биомедицинская техника" и "Биомедицинская инженерия", может быть полезна аспирантам, инженерам, медицинским и научным работникам, специализирующимся в области биомедицинского материаловедения.
ПРЕДИСЛОВИЕ СЛОВАРЬ ОСНОВНЫХ МЕДИЦИНСКИХ ТЕРМИНОВ Глава 1. Общие свойства материалов 1.1. Механические свойства 1.2. Химические свойства 1.3. Электрические свойства 1.4. Магнитные свойства 1.5. Стойкость материалов к различным воздействиям Глава 2. Металлы и сплавы 2.1. Классификация и свойства металлов и сплавов 2.2. Строение и кристаллизация металлов 2.3. Основные типы сплавов 2.4. Диаграммы состояния двухкомпонентных сплавов 2.4.1. Диаграмма состояния сплавов из компонентов, образующих в твердом состоянии механическую смесь 2.4.2. Диаграмма состояния сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии 2.4.3. Диаграмма состояния сплавов c ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии 2.4.4. Диаграмма состояния сплавов с образованием компонентами химического соединения 2.4.5. Связь между свойствами сплавов и типом диаграммы состояния 2.5. Диаграмма состояния системы железо–углерод 2.5.1. Основные свойства железа 53 2.5.2. Диаграмма состояния железо–цементит(Fe–Fe3C) 2.6. Термическая и химико–термическая обработка стали 2.7. Свойства, классификация и маркировка сталей 2.7.1. Углеродистые стали 2.7.2. Легированные стали 2.8. Электро– и теплопроводность металлов и сплавов 2.8.1. Электропроводность металлов 2.8.2. Удельное сопротивление сплавов 2.8.3. Теплопроводность 79 Глава 3. Применение твердых проводниковых материалов в медико-биологической практике 81 3.1. Однокомпонентные металлы 3.2. Сплавы и стали 87 3.2.1. Коррозионно-стойкие стали 3.2.2. Инструментальные быстрорежущие стали 3.2.3. Благородные металлы и сплавы на их основе 3.2.4. Коррозионно-стойкие сплавы 3.3. Углерод 94 Глава 4. Полупроводниковые материалы 4.1. Общие свойства и классификация полупроводников 4.2. Энергетические зоны и электрические свойства твердых тел 4.3. Собственные и примесные полупроводники 4.4. Зависимость концентрации свободных носителей заряда в полупроводниках от температуры 107 4.5. Температурная зависимость проводимости полупроводников 4.6. Оптические и фотоэлектрические явления в полупроводниках 4.7. Термоэлектрические явления 4.8. Эффект Холла Глава 5. Применение диэлектрических материалов в медико-биологической практике 5.1. Классификация диэлектриков 5.2. Электропроводность диэлектриков 5.3. Поляризация диэлектриков 5.4. Диэлектрические потери 5.5. Электрический пробой диэлектриков 5.6. Диэлектрические материалы разного назначения 5.6.1. Пластические массы 149 5.6.2. Эластомеры 161 5.6.3. Материалы на основе волокон и слоистые пластики 5.6.4. Стекло и керамика Глава 6. Свойства живых тканей 6.1. Особенности живого организма как объекта исследования 6.2. Механические свойства биологических тканей и жидкостей 6.3. Классификация композиционных физико-химических сред (живых организмов) по характеру электропроводности 6.4. Особенности электропроводности живых тканей 6.5. Диэлектрические свойства живых тканей 6.6. Магнитные свойства биологических объектов 6.7. Оптические свойства живых тканей 6.7.1. Инфракрасное излучение (диапазон 1012—1014 Гц) 6.7.2. Излучение в видимой и ультрафиолетовой областях спектра (диапазон – 1014 – 1017 Гц) 6.8. Акустические свойства живых тканей 6.8.1. Источники акустического излучения 6.8.2. Влияние акустических излучений на свойства живых тканей Глава 7. Совместимость материалов с биологическими средами 7.1. Требования, предъявляемые к материалам для медико-биологического применения 7.2. Биологическая совместимость 7.2.1. Клеточные реакции на инородные тела 7.2.2. Токсичность материалов 7.2.3. Гемосовместимость 7.2.4. Опухолеобразование 7.3. Стабильность функциональных свойств 7.3.1. Коррозия металлов 7.3.2. Разрушение полимеров 7.4. Стерилизационная обработка Глава 8. Материалы для внутритканевого протезирования 8.1. Основные требования к материалам 8.2. Мембраны для регулирования состава биологических жидкостей 8.2.1. Мембраны для диализа и гемолиза 8.2.2. Мембраны для оксигенации 8.3. Кровезамещающие жидкости 8.4. Биодеструктируемые эндопротезы 8.4.1. Шовные материалы 8.4.2. Медицинские клеи 8.4.3. Протекторы 8.5. Эндопротезы в офтальмологии 8.6. Искусственная кожа 8.7. Эндопротезы в ортопедии 8.8. Протезирование мягких тканей 8.9. Эндопротезы кровеносных сосудов 8.10. Материалы для эндоваскулярной хирургии ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
