表面改性提高鈦合金疲勞性能金屬的疲勞斷裂失效是常見的失效形式,約占機(jī)械失效的90%。鈦合金常用于人體承重類植入體(如髖關(guān)節(jié)植入體),由于植入體形狀不規(guī)則,在跑步、跳躍或行走等活動(dòng)中處于非對(duì)稱循環(huán)載荷下,疲勞失效是導(dǎo)致植入失敗的主要原因。外科用鈦合金(如超聲骨刀)需要在高頻超聲震蕩下對(duì)骨組織進(jìn)行切割、磨削、鉆孔等,循環(huán)周次高且時(shí)間短,很容易發(fā)生疲勞使刀頭斷裂。在承受疲勞載荷的結(jié)構(gòu)件中,疲勞裂紋會(huì)萌生于表面或內(nèi)部微觀缺陷處,逐漸展開會(huì)破壞疲勞壽命后期構(gòu)件。通常情況,疲勞的裂紋擴(kuò)展分為3個(gè)階段:疲勞裂紋紋萌生、裂紋亞穩(wěn)擴(kuò)展和失穩(wěn)擴(kuò)展。南京醫(yī)用鈦材,鈦棒鈦合金鈦盤廠家認(rèn)準(zhǔn)博康特材。海南鈦合金絲材生產(chǎn)廠家
生物醫(yī)用金屬材料又稱醫(yī)用金屬材料或外科用金屬材料，是在生物醫(yī)用材料中使用的合金或金屬，屬于一類惰性材料，具有較高的抗疲勞性能和機(jī)械強(qiáng)度。當(dāng)生物醫(yī)用金屬材料被用于植入材料時(shí)，長(zhǎng)期的實(shí)用性與安全性便成為了對(duì)醫(yī)用金屬材料的要求。生物醫(yī)用金屬材料在臨床上已經(jīng)取得了應(yīng)用，同時(shí)也具備重要的深入研究?jī)r(jià)值。 生物醫(yī)用金屬材料一般用于外科輔助器材、硬組織、軟組織等各個(gè)方面，應(yīng)用極為廣。但是，無(wú)論是普通材料植入還是生物金屬材料植入都會(huì)給患者帶來(lái)巨大的影響，因而生物醫(yī)用金屬材料應(yīng)用中的主要問題是由于生理環(huán)境的腐蝕而造成的金屬離子向周圍組織擴(kuò)散及植入材料自身性質(zhì)的退變，前者可能導(dǎo)致毒副作用，后者常常導(dǎo)致植入的失敗。因此生物醫(yī)用金屬材料除了要求具有良好的力學(xué)性能及相關(guān)的物理性質(zhì)外，優(yōu)良的抗生理腐蝕性和生物相容性也是其必須具備的條件。山東鈦盤銷售重慶醫(yī)用鈦材,鈦棒鈦合金鈦盤廠家認(rèn)準(zhǔn)博康特材。
在醫(yī)療事業(yè)中,使用金屬材料時(shí),必須對(duì)人體無(wú)害。當(dāng)金屬腐蝕時(shí),就能溶出金屬離子,對(duì)于生物體(人體)的細(xì)胞組織產(chǎn)生影響,因此要選用不易腐蝕、高耐腐蝕的金屬材料,鈦就是種高耐腐蝕性材料。醫(yī)用金屬材料從不銹鋼系列到鈷基和鈦基合金系列,鈦及鈦合金比例在增加。全世界在醫(yī)療事業(yè)中所使用的鈦量,一年大約為1000t。為了能觀察到金屬離子對(duì)人體適應(yīng)性的反應(yīng),在實(shí)驗(yàn)室內(nèi),將中國(guó)醫(yī)療實(shí)驗(yàn)用小白鼠肺纖維芽細(xì)胞(V79細(xì)胞)和mouse(生后20天小鼠)纖維芽細(xì)胞組織(I929細(xì)胞)等,使用對(duì)金屬離子有敏感性的細(xì)胞,進(jìn)行細(xì)胞適應(yīng)性評(píng)價(jià)方法,由行政法人產(chǎn)品評(píng)價(jià)技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)(醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì))提供的元素單體離子對(duì)人體(生物體)反應(yīng)進(jìn)行區(qū)分,如圖1那樣分成3組。
從二十世紀(jì)八十年代起發(fā)達(dá)國(guó)家就開始研究鈦在口腔修復(fù)中的應(yīng)用，首先用于牙種植，以后又用于義齒支架、冠橋和牙正絲，目前鈦可作牙冠、冠釘、固定橋、烤瓷橋、粘結(jié)橋、義齒卡環(huán)、基托、連接裝置和加強(qiáng)裝置，幾乎義齒所有金屬部件都可用鈦來(lái)制作。鈦及鈦合金的研究已成為牙科應(yīng)用合金研究的一個(gè)熱點(diǎn)。鈦合金烤瓷牙能很好的恢復(fù)牙體形態(tài)和功能，且強(qiáng)度高，外形美觀，色澤穩(wěn)定，表面光滑、耐磨損、耐腐蝕，是一種修復(fù)體，適用于一切固定牙，尤其是它的生物相容性好，對(duì)鎳離子敏感的人比較適合，現(xiàn)已被推廣應(yīng)用于牙的修復(fù)。西安醫(yī)用鈦材,鈦棒鈦合金鈦盤廠家認(rèn)準(zhǔn)博康特材。
據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，每年世界上大約有1 億病人患有膝關(guān)節(jié)和臂關(guān)節(jié)等有關(guān)炎癥，進(jìn)行替換手術(shù)勢(shì)在必行，因此具有優(yōu)良替換功能的鈦合金為此帶來(lái)福音。與陶瓷、不銹鋼等材料相比，鈦合金的彈性模量更接近于人體骨骼，在模量大小上更具有優(yōu)勢(shì)。因此鈦合金在踝關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)等矯正中得以廣泛應(yīng)用。此外，多孔鈦合金材料能夠使假體具有生物活性，有助于股骨頭的愈合；鈦合金表面的生物相容性較好，能誘導(dǎo)骨細(xì)胞生長(zhǎng)，因此被臨床醫(yī)生、骨科領(lǐng)域等所推崇。甘肅醫(yī)用鈦材,鈦棒鈦合金鈦盤廠家認(rèn)準(zhǔn)博康特材。深圳醫(yī)用鈦合金公司
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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(huì)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(dòng)。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(lái)廣受國(guó)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(lái)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(duì)其支桿直徑和單元尺寸進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)可獲得所需的孔隙率與孔徑,實(shí)現(xiàn)對(duì)力學(xué)性能的調(diào)控,可為骨科疾病患者帶來(lái)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]海南鈦合金絲材生產(chǎn)廠家