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TC4钛棒_TA2钛棒_TC4钛棒厂家

作者:Admin 发布日期:08/09 关注次数:363次
TC4钛棒_TA2钛棒_TC4钛棒厂家
医用钛合金的设计过程及应用
在20世纪40年代早期,钛合金的研究和开发逐渐开始。 Bothe等人。将钛应用于小鼠骨骼,发现小鼠骨骼与钛具有良好的相容性,未发生不良反应。 20世纪50?60年代,钛合金具有耐高温性能的发展,在70年代初,一批耐腐蚀钛合金已经开发出来,在80年代中期,第二代a + a型无钒钛(Ti  -  6,7 nb和Ti  -  5 Al  -  2.5  -  Fe)已经开发出来,在一定的临床应用中,但合金中的这种有毒元素Al和Fe会带来一定的危害对人体而言,合金的弹性模量仍然达不到实际股骨的标准,在植入物周围产生应力屏蔽会出现骨吸收现象,导致种植体破裂或松动,导致种植体失效。到1990年初,美国和日本开始致力于研究以β钛合金为主的第三代新型医用钛合金。
虽然钛合金具有良好的生物相容性,但它属于生物惰性材料。耐磨性低,在磨损的情况下,容易产生大量含钛的磨损碎屑,甚至会引起炎症反应,导致植入物周围骨组织溶解,大大降低了其使用寿命生活。钛合金的表面改性可以在保持钛合金原有优异性能的基础上,提高其生物相容性,耐磨性,耐腐蚀性等方面,从而提高其临床性能,更好地发挥其应用价值。钛合金的表面改性方法有很多种,包括氧化改性,气相沉积,离子注入,等离子喷涂和激光表面改性。
在选择适合不同部位的医用材料时,材料的弹性模量,韧性,强度和耐腐蚀性等相关指标成为需要考虑的因素。于振涛等。对不同金属元素进行了实验对比,结果表明,V,Co,Cd,Cr,Ni,Hg等元素毒性较大,其次是Fe和Al。在脾脏,肝脏,肾脏和生物体的其他部分中发现V的离子沉淀物。元素Al也以Al盐的形式积聚在体内,导致神经系统紊乱和器官损伤。 Ta,Mo,Zr,Sn,Pd,Hf,Nb等元素具有良好的生物相容性,可用作合金的添加元素。 Mo,Sn,Zr,TaHf,Nb,Pd具有良好的化学稳定性,Ta,Nb,Zr,Mo可以降低合金的弹性模量,因此可以有效地提高合金的稳定性。总之,可以选择理想的生物医学钛合金,包括ti-mo-nb,ti-zr-nb,ti-zr-mo-nb和ti-zr-sn-mo-nb。
在钛合金设计过程中,d电子设计理论是合金设计的基本方法。基本思想是通过计算Ti及其添加元素的电子轨道参数得到相应的Md和Bo值,然后分析合金的弹性模量和抗拉强度。结果表明,较低的Md值有利于相稳定性,较高的Bo值有利于固溶体的增强。在设计可倾斜β钛合金时,应控制Md值2.35~2.45和Bo值2.75~2.85。在塑性加工过程中,热稳定的β钛合金会发生滑动变形,而中间稳定的β钛合金会发生滑动,马氏体或孪晶变形。因此,通过控制不同合金的微观结构,可以在很宽的范围内改善材料的性能。

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