生物醫(yī)用鈦合金按材料顯微組織類型可分為α型、α+β型和β型鈦合金三類。目前臨床使用的材料仍以純鈦和Ti-6Al-4V合金為主,但β型鈦合金由于更低的彈性模量和更好的生物相容性已成為該領(lǐng)域的研究熱點,是有應(yīng)用前景的生物醫(yī)用鈦合金。表1是各種生物醫(yī)用鈦合金的力學(xué)性能。圖1表明各種生物醫(yī)用合金的彈性模量和人體骨彈性模量的比較。可以看出,生物醫(yī)用鈦合金彈性模量明顯比低,合金設(shè)計時Nb含量有增加的趨勢且都是β型鈦合金,Ti-35Nb-7Zr-5Ta和Ti-29Nb-13Ta-7.1Zr合金具有彈性模量55MPa,與人體骨的彈性模量接近。因此開發(fā)較低彈性模量的生物醫(yī)用β型鈦合金已成為該領(lǐng)域的研究熱點。目前國內(nèi)外研究的生物醫(yī)用超彈性β鈦合金是Ti-Nb系超彈性β鈦合青海醫(yī)用鈦材,鈦棒鈦合金鈦盤廠家認準博康特材。西藏醫(yī)標鈦合金企業(yè)有哪些
鈦及鈦合金作為植入修復(fù)物的優(yōu)點主要有:①強度高,化學(xué)穩(wěn)定性及生物相容性好;②無毒,對人體不會造成傷害;③彈性模量低,與人體骨骼更匹配;④記憶合金具有的彈性能力和形狀恢復(fù)功能。綜上,鈦在顱骨修復(fù)方面的應(yīng)用主要體現(xiàn)在:利用鈦網(wǎng)可以修復(fù)缺損的顱骨。在人體心血管方面的應(yīng)用體現(xiàn)在:制備人造心臟瓣膜、血液過濾器、心臟起搏器和人工心臟泵等。需要注意的是,鈦不是所有人工關(guān)節(jié)部位都適用,在關(guān)節(jié)部位中,經(jīng)常擺動的部分,由于鈦易于磨損就不適宜(宜使用陶瓷以及鈷合金),而植入部件要采用鈦合金。為了能使其與生物體骨早日結(jié)合,要在鈦合金表面進行凹凸不平化,用磷灰石( Apatite)以及生物玻璃等的骨感應(yīng)體進行涂覆。拉薩醫(yī)用鈦合金生產(chǎn)廠家有哪些合肥醫(yī)用鈦材,鈦棒鈦合金鈦盤廠家認準博康特材。
隨著鈦合金的開發(fā)研制、鈦材品種的增多及價格的降低,鈦在民用工業(yè)中的應(yīng)用成倍增加。細分市場占比超過5%的子行業(yè)包括體外診斷、心臟、影像診斷、骨科、眼科、整形六大細分領(lǐng)域。新型β鈦合金可兼顧骨科、齒科和血管介入等多種用途的先進材料。鈦合金的生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)向著低模量、強度、良好生物相容性和力學(xué)相容性的方向發(fā)展。從發(fā)展趨勢來看,β型鈦合金將成為未來發(fā)展的方向和醫(yī)用鈦合金市場的主流。與傳統(tǒng)的生物醫(yī)用不銹鋼和鈷鉻合金相比,鈦及鈦合金材料由于其低彈性模量、高比強度、優(yōu)異的生物相容性和耐腐蝕性等特點,具有更適宜的生物醫(yī)用特性,被廣泛應(yīng)用于人工關(guān)節(jié)(髖、膝、肩、踝、肘、腕、指關(guān)節(jié)等)、骨創(chuàng)傷產(chǎn)品(髓內(nèi)釘、固定板、螺釘?shù)?、脊柱矯形內(nèi)固定系統(tǒng)、牙種植體、牙托、牙矯形絲、人工心臟瓣膜、介入性心血管支架等醫(yī)用材料。
近年來新型β型鈦合金的研發(fā)主要Ti-Nb系、Ti-Mo系、Ti-Zr系和Ti-Ta系合金。(對人體有害的V、Al、Ni、Cr等元素逐步被生物相容性好的Nb、Zr、Ta、Sn、Pt、Mo等無毒元素取代)已研制成功的部分醫(yī)用低模量的β型鈦合金如下圖所示。與其他體系β鈦合金相比,Ti-Nb系合金的彈性模量較低,更接近人骨的彈性模量,并且不含有毒元素Al和V,適合作為醫(yī)用金屬材料,目前對其研究開展較多。雖然我國生物醫(yī)用鈦合金材料的研究工作已取得了的進展,但與歐美等發(fā)達國家相比,在鈦合金植入物產(chǎn)品的設(shè)計、制造、加工、裝備、表面處理、工藝水平等方面仍存在很大差距。陜西醫(yī)用鈦材,鈦棒鈦合金鈦盤廠家認準博康特材。
金屬材料是人類生物醫(yī)學(xué)發(fā)展史上早用于創(chuàng)傷修復(fù)和矯形的傳統(tǒng)材料。從20世紀30年代起,CoCr合金、不銹鋼曾先后被用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域并成為目前傳統(tǒng)的醫(yī)用金屬材料;20世紀40年代,性能更優(yōu)異的生物醫(yī)用鈦得到研究并證明了其臨床可行性。生物醫(yī)用鈦合金經(jīng)歷了純鈦與Ti-6Al-4V鈦合金、改良鈦合金、低模量β鈦合金三個歷程:1950-1980年:純鈦用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域,證實了良好的生物相容性。Ti6Al4V用于外科修復(fù)或替換材料。1980-1990年:證實V、Al是對生物體有毒副作用的元素;開發(fā)出以Nb、Fe替代V的第二代改良新型醫(yī)用鈦合金。1990年-至今:90年代初期開發(fā)個具有更好生物相容性和更低彈性模量的β鈦合金Ti13Nb13Zr,從此開啟了具有優(yōu)異性能的生物醫(yī)用β鈦合金的開發(fā)和使用。浙江醫(yī)用鈦材,鈦棒鈦合金鈦盤廠家認準博康特材。昆明國產(chǎn)鈦合金銷售
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鈦合金因表面硬度較低、摩擦磨損性能較差,并不能滿足實際生產(chǎn)要求。對于植入物,需要具有良好的耐磨性,以免產(chǎn)生磨屑導(dǎo)致植入這身體排異反應(yīng)。尤其是人造關(guān)節(jié),往往會因為身體運動摩擦而產(chǎn)生微粒,這些微粒在關(guān)節(jié)組織內(nèi)堆積,從而導(dǎo)致排異反應(yīng)。對于外科用手術(shù)器械,對鈦合金的耐磨性能同樣有很高的要求。為解決上述問題,在鈦合金表面制備耐磨涂層來提高鈦合金表面的耐磨性是目前常用的方法,下面將從高硬耐磨涂層和自潤滑涂層兩方面來介紹耐磨涂層的研究進展。西藏醫(yī)標鈦合金企業(yè)有哪些