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医用钛合金的发展

浏览数量:4     作者:本站编辑     发布时间: 2017-08-23      来源:本站

  医用钛合金发展到现在,基本已形成三类钛合金,即低弹性模量的β钛合金、形状记忆合金、多孔钛合金。


  低弹性模量的β钛合金。美国研发了多种低模量的β钛合金,Ti-13Mo-7Zr-3Fe和Ti-35Nb-7Zr-5Ta可作为替代髋关节的理想合金,其中Ti-13Mo-7Zr-3Fe合金具有更接近于人体骨骼标准的低弹性模量,可以减少“应力屏蔽”效应,从而可以有效的降低植入对骨头造成的损害。俄罗斯也研发了一种新的医用钛合金Ti51-Zr18Nb,其弹性弹性模量仅为47Gpa,并且其可逆变形量也高达2.83%。日本对低弹性模量的β钛合金进行进一步改进,TNTZ合金在高压扭转下得到较大的塑性变形,并且该合金的抗拉强度也得到大幅度的提升。


  形状记忆合金。形状记忆合金具有变形恢复功能,该功能源于热弹性马氏体相变。记忆合金中马氏体会随着温度的改变而发生相应的变化,在高温时呈现奥氏体相,低温时呈现马氏体相。其形状记忆效应还包括:单程记忆效应、双程记忆效应以及全程记忆效应。除此之外,形状记忆合金还具有弯曲量大,塑性高的特点。因此,在医疗方面,可以用来制备:记忆NiTi牙弓丝、形状记忆合金血液过滤器以及套管链接的铝合金假肢。


  多孔钛合金。“应力屏蔽”作用所造成的植入体松动和断裂使钛及其合金的应用受到一定的限制,因此,为了解决这一问题,多孔钛合金的出现使植入体的性能得以改善。通过对孔隙率的大小进行调整,可以使合金的弹性模量、强度、密度能够与被替换的组织生物相容性增强,从而更好的进行匹配;此外,多孔的结构以及粗糙的表面能够使细胞黏附,有利于进行增殖和分化;孔洞可以成为使体内的营养物质和体液运输的通道,有利于组织细胞进行再增长,加快愈合进程。因此,多孔钛合金的优点在医学上受到广泛关注。


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