鈦合金因其低的彈性模量、高度、低密度以及優(yōu)異耐蝕性,是目前生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域常用的材料。匯總了近期通過表面改性方法對(duì)鈦合金的疲勞性能、耐磨性、生物相容性和抗細(xì)菌性進(jìn)行提升的研究進(jìn)展,探討了目前的表面改性技術(shù)仍然存在的問題。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),涂覆涂層存在結(jié)合力差的問題,單一的處理技術(shù)不能滿足多種性能同時(shí)提升的需求,通過探索多種表面處理工藝相結(jié)合的方式提升鈦合金表面質(zhì)量和性能,可以在一定程度上解決單種技術(shù)存在的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益等問題。不同的研究方法再次表明,未來對(duì)于醫(yī)用鈦合金表面改性技術(shù)的研究不能止于單一性能,可以根據(jù)臨床的不同需求對(duì)鈦合金進(jìn)行相應(yīng)的表面改性處理,從而提高鈦合金摩擦磨損性能、抗疲勞性能、生物活性和抗細(xì)菌等綜合性能。河北采購批發(fā)醫(yī)用鈦材,鈦合金,鈦盤,純鈦超細(xì)絲廠家認(rèn)準(zhǔn)博康特材廠家。湖北純鈦研發(fā)
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(duì)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(duì)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(jìn)展,但與歐美等發(fā)達(dá)國家相比,在鈦合金植入物產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、加工、裝備、表面處理、工藝水平等方面仍存在很大差距。深圳醫(yī)用鈦公司河北醫(yī)用鈦材,石家莊鈦棒鈦合金鈦盤廠家認(rèn)準(zhǔn)博康特材。
表面改性提高鈦合金生物活性生物相容性是指醫(yī)療器械或材料在一個(gè)特定應(yīng)用中引起恰當(dāng)宿主反應(yīng)的能力。鈦合金材料屬于生物惰性材料,其不具備生物活性和骨誘導(dǎo)性,進(jìn)而無法與骨界面形成良好的骨整合。天然骨組織是由近致密的密質(zhì)骨和多孔的松質(zhì)骨組成,表面包含微米、亞微米和納米等多級(jí)結(jié)構(gòu)?;诜律鷮W(xué)原理,鈦合金表面結(jié)構(gòu)尺度的差異會(huì)對(duì)鈦合金生物活性產(chǎn)生不同的影響。研究表明具有表面粗糙、微納米結(jié)構(gòu)的植入體等有利于骨細(xì)胞的黏附、分化和增殖。一方面微米級(jí)的表面結(jié)構(gòu)可以提高植入體與骨組織之間的嵌合力;另一方面,亞微米級(jí)的表面結(jié)構(gòu)可以促進(jìn)成骨細(xì)胞的生長和分化。目前常用的方法主要有通過噴砂、酸蝕和堿熱等工藝得到微納多孔結(jié)構(gòu),從而提高其界面潤濕性和粗糙度而提高其成骨性;表面制備生物活性涂層提高材料骨誘導(dǎo)性和骨結(jié)合能力。
生物醫(yī)用材料是指和生物系統(tǒng)相作用,用以診斷、修復(fù)或替代機(jī)體中的組織、增進(jìn)其功能的材料??煞譃獒t(yī)用金屬材料、醫(yī)用高分子材料、醫(yī)用陶瓷材料等,其中醫(yī)用金屬材料占有很大的比重,特別是骨科產(chǎn)品、心腦血管產(chǎn)品。由于鈦與人體骨骼接近,對(duì)人體組織具有良好的生物相容性、無毒副作用,具有其他材料無法比擬的優(yōu)勢(shì),所以醫(yī)用鈦在醫(yī)療領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。生物相容性:與人體發(fā)生小的生物學(xué)反應(yīng),無毒無磁,作為人體植入物,對(duì)人體無毒副作用。力學(xué)性能:低彈性模量,既滿足力學(xué)要求,又與人體自然骨彈性模量相近,可減少應(yīng)力屏蔽效應(yīng),更有利于人骨的生長愈合。耐腐蝕性能:鈦合金為生物惰性材料,在人體生理環(huán)境下有有意的抗腐蝕性能,對(duì)人體生理環(huán)境不產(chǎn)生污染。質(zhì)輕:一般鈦合金的密度為不銹鋼的56%,植入人體后大幅度減輕人體的負(fù)荷量。如何選擇好的鈦材生產(chǎn)廠家。
從二十世紀(jì)八十年代起發(fā)達(dá)國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)。安徽采購批發(fā)醫(yī)用鈦材,鈦合金,鈦盤,純鈦超細(xì)絲廠家認(rèn)準(zhǔn)博康特材廠家。杭州鈦合金牙盤品牌
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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。湖北純鈦研發(fā)