医用钛及钛合金表面改性材料与技术研究进展

由于医用钛及钛合金的优异性能及广泛应用,其表面改性材料及技术引起了人们的关注。本文介绍了羟基磷灰石涂层、耐蚀耐磨涂层以及表面抗菌涂层的应用现状,展望了医用钛及钛合金表面改性材料与技术研究和发展方向。     

生物医用钛及钛合金的研制、生产和应用

简介了新型生物医用功能材料用钛及钛合金的研制历史、生产、标准和应用。     

专利信息

表面活性坚强内固定钛接骨板及其制造方法，医用钛及钛合金表面活化改性方法，用石墨电极对钛合金材料表面电火花放电强化处理的方法，一种钛表面辉光离子无氢渗碳工艺方法，一种稀土铝硅钛合金的生产方法。     

医用钛及钛合金表面涂层研究进展

概述了钛及钛合金在医学领域的发展现状,以及常用的钛及钛合金表面处理技术,重点介绍了医用钛及钛合金表面耐蚀耐磨涂层、生物活性涂层和表面抗菌涂层的研究现状和发展趋势。在钛及钛合金表面制备涂层能够使其更适合作为植入物在医学领域应用,但由于涂层自身还存在一定局限性,临床试验也需要大量的时间,目前涂层还没有大规模应用到临床医疗中。为了尽可能地改善单一涂层存在的缺陷,多组元、多层复合涂层是目前医用钛及钛合金表面涂层的研究重点。     

钛及钛合金植入体表面微纳结构制备技术及生物性能研究进展

对国内外医用钛及钛合金植入体表面微纳结构制备技术的研究现状进行综述。介绍了喷砂、微切削和激光等机械加工方法,等离子喷涂、溅射等物理方法,酸蚀、碱热处理、阳极氧化等化学处理方法在钛及钛合金植入体表面制备的微纳结构,概述了微纳结构对钛及钛合金植入体生物相容性的影响。最后,总结各种制备方法的优劣,并结合目前医用钛及钛合金植入体表面微纳结构研究中存在的问题,指出了植入体表面微纳结构制备方法的发展趋势。     

西安赛特金属材料开发有限公司

<正>西安赛特金属材料开发有限公司是专业从事钛合金材料和制品研发及生产的国家高新技术企业,是最早从事镍钛形状记忆合金和医用钛合金材料的专业公司,是生物医用钛合金材料国家地方联合工程研究中心、陕西省钛工程技术中心、西安市企业技术中心依托单位。公司成立于2000年11月,位于西安经济技术开发区,注册资金1.01亿元,总资产1.8亿元,现有职工近200人,设备200多台套。公司通过了ISO9001、ISO13485、GJB9001C、ISO14000、OHSAS18000等体系认证,先后承担国家科研和产业化项目50多项,获得成果4项,专利80余件,制订国家标准3项,     

钛及钛合金人体植入材料研究进展

钛及其合金因其具有低密度、高比强度、低弹性模量、良好的生物相容性和耐蚀性等特点, 被认为是一种理想的人体植入金属材料, 广泛应用于骨关节替换、牙齿修复等方面, 且对其的需求量快速增长; 同时, 钛也存在骨整合率低、抗菌性差、耐磨性差等缺陷, 急需进一步研究和改进。本文介绍了钛及钛合金作为人体植入材料的优异特性, 概述了国内外关于新型β型钛合金、表面改性钛合金、多孔钛合金、钛-陶复合材料的研究进展, 总结了钛及钛合金材料存在的一些问题, 为新型钛及钛合金材料的设计研发, 钛及钛合金综合性能的优化, 钛及钛合金使用寿命的延长提供参考。     

大塑性变形制备超细晶生物医用钛合金的研究进展

生物医用钛合金具有高强度、良好的耐蚀性能、较低的弹性模量、优异的生物相容性,已成为具有广阔应用前景的医用金属材料之一.与传统医用钛合金相比,超细晶医用钛合金具有更高的强度与更好的疲劳性能以及耐腐蚀性能.此外,超细晶钛合金可诱导骨组织向内生长,增加界面结合强度,加快骨修复进程,在硬组织修复材料领域具有广阔的应用前景.阐述了各种大塑性变形（Severe Plastic Deformation）法制备超细晶生物医用钛合金的研究状况与最新进展,指出了SPD法制备医用钛合金中存在的技术问题和发展方向,并展望了利用SPD法对生物医用钛合金改性将成为生物医用材料的研究热点.     

口腔用钛及钛合金材料的研究现状

钛及钛合金以其优良的生物相容性、耐腐蚀性和机械性能,以及对MRI无磁场干扰、在口腔内无异味等优点,被认为是理想的口腔用材料。综述并简要分析了钛及钛合金在口腔领域的研究及应用现状,重点介绍了国内口腔用新型钛合金开发、口腔用钛合金的表面改性以及口腔用钛及钛合金的3D打印技术等方面的研究及应用现状。归纳并指出我国不仅要大力开发口腔领域专用的钛及钛合金,并推进其标准化,同时要提升现有口腔用钛及钛合金的材料质量水平,进一步推进口腔用钛及钛合金3D打印工艺及材料的标准化。     

昆明冶金研究院材料研究所

<正>昆明冶金研究院材料研究所,主要承担云南冶金集团股份有限公司铝、铅锌、锰、硅、钛五大产业材料深加工的研发工作。本所现有员工22人,其中正高级工程师3人,高级工程师3人,工程师及助理工程师15人,硕士以上学位12人,主要从事医用钛合金材料、异型材(钛、铝、铜)、氢化钛粉-钛     

自蔓延高温合成TiNi多孔体合金

为了开发新型的生体材料，本文对自蔓延高温合成TiNi多孔体合金——人造骨材料进行了研究。以单质钛粉和镍粉作原料，在氩气保护条件下，采用预热点燃模式和热爆模式制得了不同形态的多孔TiNi形状记忆合金。采用SEM和XRD分析了样品的孔洞特征和相组成，测试了其力学性能，并研究了合成条件参数与样品表面形貌和孔隙状态之间的关系。结果表明，用SHS法制备TiNi多孔体合金是可行的。     

Electrochemical Corrosion and Impedance Studies of Porous Ti–xNb–Ag Alloy in Physiological Solution

Porous titanium (Ti) and its alloys are promising materials for orthopedic applications due to their low elastic modulus, high strength, excellent corrosion resistance, and biocompatibility. In this study, the porous Ti–xNb–5Ag (x = 25, 30 and 35 wt%) alloys were synthesized using the powder metallurgy approach. The effects of Nb content on the porosity, mechanical properties, and electrochemical corrosion behavior of the alloys were investigated. XRD analysis revealed that the porous alloys mainly consist of α-Ti, β-Ti, intermetallic compound (Ti₄Nb), and oxides of TiO₂ and NbO phases. Porous alloys possess the porosity ranging from 57 to 65%, due to the addition of NH₄HCO₃ (45 wt%). Increase in Nb content lead to a reduction in the elastic modulus and compression strengths of the sintered porous Ti–xNb–5Ag alloys. All three developed porous Ti–xNb–5Ag alloys show the optimum combination of elastic modulus and compression strength, which is suitable for orthopedic applications. These porous alloys exhibit excellent electrochemical corrosion resistance in the simulated body fluids, and the samples having low porosity exhibit higher corrosion resistance than high-porosity samples.

     

生物医用多孔钛合金材料的制备

与致密材料相比,生物医用多孔钛合金材料具有独特的多孔结构和更接近于人骨的强度和杨氏模量,在医学领域特别是骨修复方面得到了广泛的应用,发展前景广阔。重点围绕生物医用多孔钛合金材料的制备方法与工艺进行了综述,介绍了多孔钛合金材料的各种制备方法,对其优缺点进行了比较,并指出了该材料制备方面亟待解决的几个问题和进一步研究的方向。     

Strength properties of porous permeable stomatological materials based on titanium

Sintering conditions for the fabrication of high strength, porous, permeable, titanium—porous titanium composites were determined. The structure and strength properties of porous permeable titanium after inward growth of bone tissue for periods of 1, 3, and 6 months were investigated. The minimum time necessary for the growth of bone tissue into an implant was determined.     

钛合金的腐蚀机理及耐蚀钛合金的发展现状

钛及钛合金作为耐蚀结构材料在腐蚀工程中的应用已越来越广泛。综述了钛合金在不同腐蚀介质中的几种腐蚀行为及其腐蚀机理,概述了不同合金化元素的添加对钛合金耐蚀性能的影响及其作用机理,最后介绍了耐蚀钛合金的发展现状,以及今后耐蚀钛合金研究的发展方向。     

Capillary Transport of Low-Viscosity Liquids in Porous Metallic Materials under the Action of Gravitational Force

Proceeding from model considerations about the microstructure of a porous body and the quantitative characteristics that govern it in structural regularity criteria analytical solutions are suggested for describing capillary transport of a wetting liquid, including movement of it against gravitational force considering the possibility of partial draining of pore channels. Results of experimental studies of the rate of capillary impregnation and the rise of distilled water, ethanol, and acetone in highly porous specimens prepared from powders of copper, bronze, chromium-nickel steels, titanium and its alloys, discrete fibers of copper and titanium of different diameter, and also grids of different interweaving, are analyzed. Extensive possibilities are demonstrated for controlling capillary effects in porous structures of different construction using technological methods.     

多孔Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb钛合金表面活性次级微孔涂层的构建及其成骨诱导性能研究

为提高多孔医用钛合金的生物活性,以实现快速骨整合,首先利用微弧氧化法(MAO)在多孔Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb(TLM)合金表面制备出含Ca、P的次级微孔涂层,并在此涂层表面通过水热处理生成羟基磷灰石(HA),得到活性次级微孔涂层。采用X射线衍射、电子扫描显微镜和能谱仪分析了活性次级微孔涂层的相组成、微观形貌和元素特征,通过接触角测试实验对比研究了TLM钛合金表面改性前后的亲水性变化,并进一步通过动物实验研究了经表面活性次级微孔层改性后的多孔TLM钛合金的骨整合性能。结果表明,微弧氧化处理可在多孔TLM表面形成规整的含Ca、P相的次级微孔层,水热处理后微孔层的亲水性增强,且具有良好的成骨诱导性能。     

制备钛合金件的粉末冶金新技术

钛及钛合金因具有优良的综合性能,在航空航天、军工、民用等领域已得到日益广泛的应用。采用粉末冶金方法生产钛制品不仅成本低,而且产品性能好,因而粉末冶金方法是低成本制备高质量钛舍金件的实用技术。本文介绍了近年来开发的几种制备钛及钛合金件的粉末冶金新技术及其应用状况。