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冶金技術消息之醫用鈦及鈦合金的研究

2017-07-05 08:45 [冶煉] 來源于:冶金信息網
導讀:中冶有色技術網今日(7月5日)特別搜集了冶金技術消息,冶金技術消息之醫用鈦及鈦合金的研究,涵蓋了技術交流,技術工藝等,僅供大家參考及學習。...

      中冶有色技術網今日(7月5日)特別搜集了冶金技術消息,冶金技術消息之醫用鈦及鈦合金的研究,涵蓋了技術交流,技術工藝等,僅供大家參考及學習。

 

鈦具有優異的耐蝕性及很高的比強度,密度為4.5g/cm3,純鈦的力學性能較低,但鈦合金抗拉強度較高,有較好的延展性。鈦合金材料在非有源外科植入物、有源外科植入物和矯形器械三大類醫療器械中,可充當心血管、骨間接合、脊柱、矯形器械、心臟起搏器與除顫器、耳蝸植入物、神經刺激器等植入產品的原材料。

 

鈦合金按照不同的顯微組織可分為α型鈦合金、β型鈦合金、α+β型鈦合金。其中,β型鈦合金具有更好的生物相容性、更低彈性模量,成為醫用鈦合金的主要研究方向和重點。其發展是:

 

 

1、2000年,美國研發的Ti-12Mo-6Zr-2Fe亞穩β型鈦合金,被全球最大的骨科專業集團下屬的Strker公司用來制造髖關節假體系統的股骨柄,并在中國得到臨床應用。

 

2、2003年,美國和日本的鈦合金研究人員發現鈮含量會對鈦合金的彈性模量有一定影響,便相繼開發出彈性模量約為60GPa的Ti-35.3Nb-5.1Ta-7.1Zr及Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr等β型鈦合金。

 

3、2005年,西北有色金屬研究院新開發了兩種近β型鈦合金TLE和TLM,在保持合金的中、高強度和高韌性的同時,又具有很好的冷、熱加工性、生物及力學相容性等優良性能。另外,北京有色院、哈工大和東北大學等單位也在開展新型β鈦合金的研究工作。

 

盡管鈦合金的綜合性能優良,但隨著臨床應用的不斷深入,傳統鈦合金生產的植入件會出現提前松動、炎癥反應等不良現象,這些主要是由于鈦合金植入件與人體骨組織彈性模量不匹配,以及植入件化學性質不穩定造成的。

 

在近十年中,圍繞著新型高強度、低模量的β型鈦合金研究以及傳統鈦合金的多孔化、微納化、非晶化、3D打印和表面改性等新技術開發,進一步提高鈦合金的生物及力學相容性,極大的促進了醫用鈦合金材料在外科植入及矯形器械中的應用和推廣。

 

(編輯:wlgc0812)

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