生物醫(yī)用鈦合金材料是用于生物醫(yī)學(xué)工程的一類功能結(jié)構(gòu)材料,常用于外科植入物和矯形器械產(chǎn)品的生產(chǎn)和制造。鈦合金醫(yī)療器械產(chǎn)品如人工關(guān)節(jié)、牙種植體和血管支架等用于臨床診斷、修復(fù)、替換人體組織,或增進(jìn)人體組織功能,其作用是藥物不能替代的。醫(yī)用鈦合金材料研究涉及材料、物理、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)、電子顯微及生化分析等多個學(xué)科,研究方面包括:醫(yī)用金屬材料的合金涉及與評價體系、材料的加工-組織-性能關(guān)系與人體軟、硬組織的相容性匹配、材料的表面改性(生物相容性、生物功能性、生物與活性、耐磨性和耐蝕性等)及材料基體與表面(界面)的相互作用規(guī)律等。廣州醫(yī)用鈦材,鈦棒鈦合金鈦盤廠家認(rèn)準(zhǔn)博康特材。吉林鈦合金棒材生產(chǎn)廠家
我國從20世紀(jì)70年代開始醫(yī)用鈦合金材料的研究和應(yīng)用,經(jīng)過前期對Ti-6Al-4V、Ti-6Al-7Nb、Ti-5Al-2.5Fe醫(yī)用鈦合金的仿制研究,早在1999年西北有色金屬研究院在國內(nèi)研制出個具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)近α型新型醫(yī)用鈦合金TAMZ(Ti-2.5Al-2.5Mo-2.5Zr),綜合性能與Ti-6Al-7Nb相當(dāng)。在2005年,西北有色院又研制出兩種新型低模量近β型醫(yī)用鈦合金TiZrMoNb(TLE)和TiZrSnMoNb(TLM)。中科院金屬所也開發(fā)出新型低模量近β型鈦合金Ti-24Nb-4Zr-7.6Sn(Ti2448)。另外,北京有色院、哈工大、東北大學(xué)、天津大學(xué)等單位也在開展新型β型鈦合金的應(yīng)用及相關(guān)基礎(chǔ)研究?;谖覈鴩椋瑩碛屑s13億人口和6000萬殘疾人的大國,而且我國正步入老齡化社會,為此要提供大量的生物醫(yī)用材料及器件以供臨床診治的需要。而我國在醫(yī)用種植體方面的研究起步較晚,目前人工關(guān)節(jié)近一半需要進(jìn)口,而牙科種植體以及一些植入物更是90%以上使用進(jìn)口產(chǎn)品,價格十分昂貴,普通工薪階層的百姓難以承受。因此,開發(fā)無毒性、低彈性模量且價格低廉的新型植入用鈦合金是一個值得研究的課題。西寧國產(chǎn)鈦合金材料生產(chǎn)福建醫(yī)用鈦材,鈦棒鈦合金鈦盤廠家認(rèn)準(zhǔn)博康特材。
鈦,以希臘神話中的泰坦命名。鈦具有銀白色的金屬光澤,密度為4.51g/cm-3,高于鋁(2.8g/cm-3)低于鋼(7.9g/cm-3),相同體積,但是鈦金屬制品的重量比其他金屬制品更輕。美國金屬學(xué)會主編的《金屬手冊》中指出:鈦及其化合物,在生理上對人體幾乎都是惰性的,鈦金屬是對人的植物神經(jīng)和味覺神經(jīng)沒有作用的金屬,鈦離子在人體內(nèi)不隨血液和體液轉(zhuǎn)移。可見,在目前認(rèn)知內(nèi),鈦金屬是安全的。 一般生產(chǎn)某種合金都是把所有元素稱好重量,然后混在一起丟進(jìn)爐子熔化,冷卻以后經(jīng)過熱處理就能得到相關(guān)的合金。用這種方式就能很方便地生產(chǎn)鈦合金。
鈦合金因具有較高的比強(qiáng)度、良好的生物相容性以及耐腐蝕性等優(yōu)點(diǎn),在生物醫(yī)療領(lǐng)域有著很泛的應(yīng)用,常作為骨科植入體材料[1G2],其中,Ti6Al4V 合金是常用的一種鈦合金.然而致密 Ti6Al4V 合金彈性模量為110GPa,遠(yuǎn)高于人體骨彈性模量(0.02~20GPa),植入人體后會產(chǎn)生應(yīng)力遮擋現(xiàn)象[3G5],導(dǎo)致骨吸收、皮質(zhì)骨逐漸變薄,甚至發(fā)生植入體松動。多孔結(jié)構(gòu)具有體密度小、比表面積大、能量吸收性好等特點(diǎn),應(yīng)用前景泛,近年來廣受國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注[7G8].多孔鈦合金結(jié)合了鈦合金與多孔結(jié)構(gòu)優(yōu)良的物理、化學(xué)特性,具有功能結(jié)構(gòu)一體化的特點(diǎn),可用來模擬人體骨小梁結(jié)構(gòu),達(dá)到降低致密鈦合金彈性模量的目的.對其支桿直徑和單元尺寸進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計可獲得所需的孔隙率與孔徑,實(shí)現(xiàn)對力學(xué)性能的調(diào)控,可為骨科疾病患者帶來福音.增材制造技術(shù)又稱3D打印技術(shù),是一種以離散、堆積為基本原理,以數(shù)字化模型為基礎(chǔ)的變革性技術(shù),具有成型自由度高、成型速度快、成型件質(zhì)量好等特點(diǎn)[11G12]湖南醫(yī)用鈦材,鈦棒鈦合金鈦盤廠家認(rèn)準(zhǔn)博康特材。
醫(yī)療上用的也不是純鈦。醫(yī)用鈦合金主要有兩種應(yīng)用。一種是植入體,一種是血管里的支架。植入體用的主要是Ti-Al-V合金,純鈦現(xiàn)在已經(jīng)比較少用了。原因很簡單,純鈦的機(jī)加工性能太差了。鈦這種金屬會粘刀,切削性能相當(dāng)相當(dāng)?shù)牟?。而醫(yī)用植入體對于形狀和表面光潔度的要求非常的高,需要很多的切削、銑以及打磨工序。用純鈦想做到這個質(zhì)量的話,價格會非??捎^。所以比較常用機(jī)加工性能好一點(diǎn)的鈦合金,比如Ti-6Al-4V。而至于血管支架則完全是另一個維度的東西。這玩意兒主要是鎳鈦記憶合金,主要利用記憶合金的超彈性以及形狀記憶特性。這也完全不是純鈦。顯而易見,即使添加了合金元素,這些鈦合金也是“無毒無排斥的”。同理,在???上。你買得起的價格范圍內(nèi),要達(dá)到同樣的重量和強(qiáng)度,鈦合?管材是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及專?鋼合?的。貴州醫(yī)用鈦材,鈦棒鈦合金鈦盤廠家認(rèn)準(zhǔn)博康特材。蘇州醫(yī)療鈦材料
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鈦鋁和鋁鈦合金不是一回事。鈦鋁合金很常見,但鋁鈦合金則較少用到。因?yàn)殇X鈦不方便用常規(guī)的方式生產(chǎn)。但是鋁鈦合金不能這么搞,因?yàn)殇X和鈦熔點(diǎn)一個660度,一個1668度,中間差了1000度呢。你要么把鋁加熱到1660度,要么老老實(shí)實(shí)電解或者激光成型。兩種方式成本都比直接熔煉生產(chǎn)鋁合金高不少。與不銹鋼相比,純鈦的表面硬度約為HRC20,不銹鋼通常能達(dá)到HRC56-58,使用過程中更容易劃傷。與銅及不銹鋼相比,鈦材表面更容易留下指印且不易去除。吉林鈦合金棒材生產(chǎn)廠家