生体相容性优良的β钛合金

低弹性模量β钛合金 作为人体植入物应用的低弹性模量生体相容性的医用β型钛合金的需求日益增长,因此,近年来相继开发了象Ti—13Nb-13Zr、Ti-35．3Nb-5．1Ta．7．1Zr、Ti-29Nb-13Ta-4．6Zr等一系列β型钛合金。虽然这些钛合金的弹性模量较低,但其强度往往有所不足,而且大多还含有相当多的难熔元素,以致给其熔炼和加工都带来一定困难。为了解决这些问题,     

生体相容性好的钛合金的开发

下表列出了直到现在所开发成功的一系列生体用钛合金 ,并且是按其发明年代的先后依次排列的。纯钛和α β型双相钛合金Ｔｉ 6Ａｌ 4ＶＥＬＩ合金或Ｔｉ 6Ａｌ 4Ｖ合金 ,最早仅作结构材料使用 ,后来也被用作生体材料。随后开发了仍然是α β双相型的钛合金Ｔｉ 4Ａｌ 2 5Ｆｅ合金和Ｔｉ 6Ａｌ 7Ｎｂ合金 ,消除了对人体有毒性副作用的Ｖ元素 ,而是采用了Ｎｂ作为置换元素 ,Ｎｂ与Ｖ同样都是 β相稳定化元素但无Ｖ那样的对人体的毒副作用。再以后 ,则开发了既无Ｖ也不加Ａｌ的α β型钛合金Ｔｉ 15Ｚｒ系和Ｔｉ 15Ｓｎ系合金。近些年来 ,开…     

β型钛合金材料的生物相容性评价

通过皮下、肌肉植入试验评价两种β型钛合金材料TLE（Ti-（3~6）Zr-（2~4）Mo（24～27）Nb），TLM2（Ti-（1．5,-4．5）Zr-（O．5～5．5）Sn．（1．50．4）Mo．（23．5～26．5）Nb）的生物相容性。将TLE，TLM2两种新型医用钛合金和对照材料（Ti-6Al-4V）分别植入家兔皮下和肌肉内，依据GB／T16886．6．1997标准，在1，2，6，12，24周作大体观察评价和组织学检查。结果表明：两种β型钛合金材料炎细胞浸润情况与对照材料无明显差异、包膜的厚度比对照材料薄，TLE和TLM2新型医用钛合金生物相容性良好。     

医用植入物β型钛合金的力学相容性

β型钛合金具有强度高、低模量、无细胞毒性而备受关注.从医用植入物β型钛合金与人体骨骼的力学相容性角度,系统地阐述了β型钛合金的力学性能、合金化、热机械加工处理、组织和性能的关系,并结合当前国内外的研究现状,总结了医用植入物β型钛合金的发展方向.     

碱液处理的钛和钛合金的生体相容性

钛具有优良的耐蚀性和无毒性等许多优点 ,作为人造牙齿等人体植入物材料已获广泛应用。但是自然形成的钛氧化膜并非均匀致密的表面层而且容易发生点腐蚀等问题 ,因此人们一直在积极研究开发在钛和钛合金表面形成能够促进与骨质结合的致密钝态膜的表面处理技术。日本光阳大学等新近研究了当前广为应用的人工植入物材料钛和Ｔｉ 6Ａｌ 4Ｖ合金 ,通过碱液处理和热处理形成表面层的试样 ,从形成类似于人体骨质的表面磷灰石层的生体活性观点来看 ,探讨了表面处理技术的有效性。研究所用的钛和Ｔｉ 6Ａｌ 4Ｖ合金试样 ,经镜面研磨后用丙酮和蒸馏水…     

低成本粉冶钛合金基复合材料的合成

对于飞机和汽车用途来说,钛合金是很有竞争力的,因为它们的比强度高;但是,在这些工业领域使用钛合金仍然受到限制,其原因是它们含有相当多的贵重合金化元素和加工很困难,所以加工成本高,而且,诸如Ti-6Al-4V之类的传统钛合金呈现出比较低的刚度和相当差的磨损性能等缺点.事实表明,采用掺杂元素粉末冶金工艺能够生产粒子强化的低成本钛合金基复合材料。     

新型生体用β型钛合金的设计

当今作为人体硬组织替代材料使用的钛合金 ,多用耐蚀性和强度优良的纯钛材和Ｔｉ 6Ａｌ 4ＶＥＬＩ合金 ,但是纯钛有强度不足而后者则有Ｖ的毒性问题 ,因此 ,近年来开发了Ｔｉ 15Ｓｎ 4Ｎｂ 2Ｔａ 0 2Ｐｄ、Ｔｉ 15Ｚｒ 4Ｎｂ 2Ｔａ 0 2Ｐｄ等不含对生体有害元素的合金。作为生体硬组织植入物用钛合金 ,必须考虑到生体材料与皮质骨的负载均匀等 ,且弹性模量要彼此接近。而上述两种合金属于α + β型的合金 ,具有较高的弹性模量 ,所以希望开发弹性模量较低的 β型钛合金。日本丰桥技术大学的研究者们研究了由无细胞毒性、神经毒性和金属过敏…     

生体医用钛合金

钛材基体上的高频溅射磷酸钙涂层 作为人造骨骼从生体相容性来考虑钛合金是最可取的材料，但是钛合金自身的骨质传导性较低却不利于骨损伤的早期回复。为了提高钛合金的骨质传导性采取羟基磷灰石表面涂层是有效的，因此，研究了在钛材表面上利用高频溅射法形成的羟基磷灰石（HAp）涂层的化学结合状态。     

生体植入物用β型钛合金在模拟人体体液中的耐磨性

金属材料作为人体植入物实际应用时最常见的一些问题,有生体相容性、破损和磨损等。特别是由于磨损而引起的松弛往往造成实用中的严重问题。因此,研究了几个加工性和力学性能优良而且弹性模量接近于骨骼的新型β型钛合金的强度和耐磨性。所研究的合金包括Ｔｉ29Ｎｂ13Ｔａ...     

生体医用钛合金

生体用形状记忆台金Ti-50％（质量）-Zr当前人们对生体相容性良好的无毒性形状记忆合金的开发十分重视。日本关西大学的科研人员研制了生体相容性优良的Ti-Ta系合金，并于2003年发表了在Ti-50％（质量）Ta合金中添加10％（质量）Zr的合金，其动作温度为423K，比无锆合金的动作温度降低了大约150K，仍然太高不宜用于人体。为此，新近又研究了添加可使a相稳定化的间隙型元素氧的合金Ti-50％（质量）Ta—Zr—Ox，有效地降低了合金的动作温度。     

新型生体用β型钛合金的精密铸造

新型生体用β型钛合金Ｔｉ29Ｎｂ13Ｔａ46Ｚｒ,因含有大量高熔点的铌和钽难熔金属,所以比传统Ｔｉ6Ａｌ4Ｖ之类钛合金的熔点高得多(新合金熔点为2163Ｋ)。因此,该新合金用作牙科材料进行精密铸造时,与铸模的反应性非常高,容易产生粘砂之类缺陷,也影响铸件的力学性能。为了...     

美国用粉冶法制造钛合金飞机骨架紧固件

美国俄亥俄州古尔德工业制品公司将90%的细颗粒海绵钛加上6%铝粉和4%钒粉混合制成试样,用粉末冷加工工艺制造飞机骨架紧固件。用这种工艺制造的紧固件与锻制钛合金件相比,具有突出的优点。     

生体用β钛合金的开发

作为生体用合金对其成分元素的选择，特别重要的是选择无毒元素，但判定是否完全无毒性还很困难，有关这方面的数据也不存在。考虑致癌性和过敏反应的时候，Ｔｉ是最可靠的，还有Ｎｂ、Ｔａ、Ｚｒ都是有利的元素，另外Ｍｏ和Ｓｎ也是良好的无毒元素，下表列出的生体用ｐ型钛合金几乎都是由这些元素构成的。选择无毒性构成元素，设计低弹性模量高强度的β型钛合金，可以８０年代森永正彦等人提出的ｄ电子合金设计法为根据进行设计。表中所列出的第８个钛合金即是运用此法设计的合金，它在固溶化状态的弹性模量大约为６０ＧＰａ，固溶时效状态…     

生体医学用钛合金

最近生体用钛合金〔1〕　近年来作为生体用钛合金的研究和开发 ,几乎都是致力于由无毒性、无过敏性问题的元素所构成的合金 ,根据有关各种金属元素单体的细胞毒性和过敏性的实验数据 ,以铌、钽、锆最为安全 ,而钼和锡等元素也是比较安全的金属。最近 ,对于具有超弹性和形状记忆特性的生体用钛合金的开发十分活跃 ,因而一时又出现了阿尔察默 (Alzheimer)病的问题 ,为解除这一疑虑可在合金中添加适量Al是有效的。根据广泛的有关金属元素毒性和过敏性等问题的实验研究结果 ,近年来开发了一系列安全性相当良好的生体用钛系合金 ,主要有Ti Zr系…     

生体医用钛合金的开发

低弹性模量高强度β型TiNbSn合金采用高纯钛、铌和锡金属原料在氩气氛中电弧熔炼,制备了成分为Ti-35%(质量)Nb-4%(质量)Sn和Ti-35%(质量)Nb-7·9%(质量)Sn的两个Ti-Nb-Sn合金。铸成钮扣状合金锭,经过固溶热处理后冰水淬火,冷轧成1·0mm厚的板状试样。用差示扫描量热器测定马氏体转变温度,用X射线衍射和光学显微镜观察显微组织。使用X射线织构测角器检验试样的织构。用尺寸为10×50×1mm的试样主要运用自由谐振法测量了室温下的动态杨氏模量;运用拉伸试验于不同温度(233~423K)下测量静态杨氏模量。研究结果表明:(1)Ti-35Nb-4Sn合金冷…     

生体医用钛合金的研制

Ti-Nb-O合金中Nb和O对其机械特性的影响 当前作为生体医用材料要求开发低弹性模量高强度的钛基合金.     

生体用超弹性β钛合金

β钛合金的冷加工性优良且强度高，一直是人们所热中于开发的医用生体硬组织替代材料。具有形状记忆和金成分范围含Nb14％～26％、Mo4％～6％（mol），其M,点随添加元素含量的增高而成比例地超弹性的合降低。冷加工断面收缩率高达90％以上，加工性极佳，最大抗拉强度500～1000MPa、弹性模量30～60GPa、延伸率10％～40％，堪称极柔软的金属材料。动物实验证明了该合金具有与Ti—Ni形状记忆合金同等的矫正效果，是一类性能优异的医用矫正材料。