Titan

Titan (Ti) ist ein Leichtmetall mit einer Dichte von 4,5 g/cm³, etwa viermal leichter als Gold, und weist im Gegensatz zu anderen Metallen eine niedrige Wärmeleitfähigkeit auf. Es wurde 1791 entdeckt, fand jedoch erst Mitte des 20. Jahrhunderts Anwendung in der industriellen Fertigung, da die Herstellung von technisch reinem Titan (cp = commercial pure) wegen seiner hohen Affinität zu Sauerstoff und Stickstoff erst durch das Kroll-Verfahren (Reduktionsverfahren) möglich wurde. Titan gilt als besonders korrosionsstabil und weist eine hohe Biokompatibilität auf. Dies liegt daran, dass Titan im Kontakt mit Luft, Wasser oder Körperflüssigkeiten spontan eine Oxidschicht (Passivschicht) bildet, die das Grundmetall vor jeglichen Einflüssen schützt. Selbst bei Abrieb, z. B. beim Kauen, wird diese Schutzschicht innerhalb von Millisekunden wieder regeneriert (sog. Repassivierung). Eine Ausnahme bildet der Kontakt mit Fluorbestandteilen aus Prophylaxepräparaten (Zahnpasten, Mundspüllösungen usw.) mit niedrigem pH-Wert. In diesem Fall sind Korrosionserscheinungen zu erwarten, deren Auswirkungen wissenschaftlich noch nicht vollständig eingeordnet werden können. Fest steht, dass diese Korrosionen im sauren Milieu eine oberflächliche Aufrauung bewirken, die der Plaque einen besseren Halt bietet. Es ist auch bekannt, dass Titan bei gleichzeitiger Verwendung edelmetallhaltiger Legierungen in der Mundhöhle als Anode fungiert und korrodieren kann. Hingegen bleibt Titan in Verbindung mit edelmetallfreien Legierungen als Kathode stabil, wobei die Korrosion zu Lasten der anderen Metalle stattfindet. Heute wird Titan in der Medizintechnik für Anwendungen wie Gelenkersatz und Herzklappen verwendet. In der Zahnheilkunde wird es in Form von industriell vorgefertigten Komponenten (z. B. Implantaten) oder individuell hergestellten Zahnersatz-Komponenten mittels Gusstechnik oder CAD/CAM-Verfahren eingesetzt, wobei die Gusstechnik signifikant höhere Härtewerte aufweist. Allergische Reaktionen auf Titan haben eine geschätzte Prävalenz von 0,6% und sind daher äußerst selten. In der Medizintechnik kommen heute Titanlegierungen zum Einsatz, die deutlich höhere Festigkeitswerte aufweisen. Für die Fertigung von Titan in ansprechender Qualität sind CAD/CAM-Verfahren erforderlich, da Gussverfahren in zahntechnischen Laboratorien nicht üblich sind. Es gibt zwei Varianten des Materialeinsatzes.