仿生结构钛合金植入材料的研究和应用

仿生结构钛合金植入材料拥有良好的力学性能和生物相容性,且弹性模量与人体骨骼较为相近,具有广阔的应用前景.为此,介绍了表面仿生结构和梯度仿生结构两大类仿生结构钛合金植入材料的研究现状,其中,表面仿生结构钛合金植入材料的制备方法主要有电化学沉积法、激光熔覆法以及复合改性技术等;梯度仿生结构钛合金的制备方法主要有粉末冶金法、...     

生物医用钛合金表面改性综述

钛合金在医学领域得到广泛的应用,被用于替代和修复硬组织的重要材料。对目前医用钛合金存在的一些主要问题进行了阐述。介绍了表面改性的主要方法,通过表面改性技术对其生物活性、耐磨性和耐蚀性能进一步提高;还介绍了功能梯度的作用以及其制备方法,采用功能梯度材料提高涂层与基体材料之间的结合强度。最后讨论了钛合金表面改性以及功能梯度材料的一些缺陷,然后对其将来的发展方向进行了展望。     

钛基复合材料耐磨性研究进展

钛合金因具有高比强度、高比模量、耐腐蚀、耐低温、无磁等性能特点而被广泛应用.然而,与传统钢铁材料相比,钛合金存在弹性模量低、耐热性能不足、耐磨性差等局限,阻碍其在航空航天、兵器行业等领域的推广应用.与钛合金相比,钛基复合材料可将基体钛合金高强塑性与增强体高模量、高耐磨的优势相结合,具有比钛合金更高的弹性模量、耐磨性及高温性能,从而满足一些高承载、抗冲击、高耐磨和高温抗氧化等极端工况条件下的使用要求.从钛基复合材料发展历程出发,对钛基复合材料耐磨性研究进展加以概述,主要介绍了钛基复合材料耐磨性表征方法和摩擦磨损行为,对钛基复合材料良好耐磨性能、高耐磨钛基复合材料的设计及TMCs表面耐磨改性技术进行阐述,最后进行总结与展望.     

多孔钛合金表面处理及生物学性能研究

钛合金具有硬度高,耐磨损,生物相容性好等优点,在骨科植入物和骨组织修复领域的应用越来越广泛。但是,未经处理的钛合金表面通常表现出较差的细胞黏附性,不利于骨整合。为了激发钛合金材料的生物活性,需要对其表面进行改性处理。本研究采用碱热处理（AHT）的方式对由激光粉末床熔合技术（LPBF）制备的多孔Ti6Al4V合金材料进行表面改性,考察了碱溶液浓度和处理时间对钛合金材料表面形貌的影响,并对表面改性后的试样进行了生物相容性测试。结果表明,试样经过酸洗预处理后,在60℃恒温条件下浸泡于7 mol/L NaOH溶液中并保温1 h,经过高温烧结得到的试样表面形成了形态良好、分布均匀的纳米网状钛酸钠涂层,再经过模拟体液浸泡培养10 d,形成磷灰石涂层。采用直接接触的方式将骨髓间充质干细胞（hBMSC）接种在试样上,培养48 h,测得碱热处理且经过模拟体液浸泡试样的细胞相对活性明显高于未经处理的试样。     

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。     

外科植入物用钛合金的表面改性

钛合金作为外科植入物用材料在临床上得到了越来越多的应用。综述了钛合金作为外科植入物的优良性能及国内外在钛合金表面改性方面的发展和研究现状。阐述了表面改性对改善钛合金的耐磨性，耐蚀性和生物学性能方面的重要作用。分析表明：开发新型钛合金和寻求理想的表面改性工艺来获得高质量的涂层或将生物活性相添加到钛合金基体中制备成复合材料是提高钛合金生物学性能的有效途径。     

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。     

钛及钛合金焊接接头表面纳米化研究现状

概述了表面纳米化技术及焊接接头表面纳米化的研究进展,分析了目前钛及钛合金焊接接头性能研究存在的问题与不足。表面纳米化技术能够降低焊接接头的应力集中,调整焊接残余应力场;细化晶粒,改善组织形态,实现组织均匀化;提高疲劳强度,延长疲劳寿命;对硬度和耐磨性等也能产生有利的影响。展示了钛合金焊接接头表面纳米化的研究意义与应用前景。     

钛合金植入物材料的表面改性研究进展

简介了钛合金植入物材料的开发及表面改性技术.     

医用多孔钛及钛合金的研究进展

医用钛及钛合金材料由于能提高材料的骨引导作用,有利于骨组织的长入促进骨性结合而在临床上得到了越来越广泛的应用.文章从医用钛及钛合金材料的发展、成型方法及表面改性进行了概述.     

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.     

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。     

钛合金表面焊接碳化钨硬质合金层厚度的有限元模拟设计

在Ti6Al4V合金表面焊接上适当厚度的碳化钨硬质合金,是提高其表面强度和耐磨性的一种行之有效的方法.作为一种整体结构件,在实际应用中碳化钨硬质合金层的厚度对部件的内应力分布以及尺寸稳定性有着重要的影响.因此从实际工况出发,利用先进的纳米显微力学探针测量了材料的弹性模量,然后采用ANSYS有限元软件,对钛合金表面焊接碳化钨硬质合金层,在受压情况下的应力分布和整体变形情况进行分析,以此对碳化钨合金层的厚度进行模拟,结果表明,当碳化钨合金层厚度在0.25～0.5 mm时,最大等效应力发生在钛合金和碳化钨合金层之间,容易引起界面处裂纹的产生;合适的碳化钨硬质合金层厚度范围应在0.5～1.5 mm之间,最佳的厚度应该是1 mm左右.     

西北院生物所在医用金属材料表面去合金活化领域取得重大突破

<正>随着人体硬组织病变、损伤、缺损临床修复病例逐年剧增,硬组织植入类医疗器械得到广泛应用。钛及钛合金由于自身无毒、质轻、耐腐蚀、生物性能优异的特性,已经成为临床治疗的首选材料。但钛及钛合金缺乏生物活性,通常需要通过表面改性处理赋予植入体诱导组织快速愈合并实现长期稳定服役。传统表面改性技术通常是在植入物表面形成一层"加法"涂层,涂层与基体之间存在界面,且涂层在手术过程中或服役时可能会松动或剥落,进而影响植入体治疗效果甚至导致手术失败。     

新型钛合金材料表面耐磨性分析

钛合金材料在发展过程中,开始向着民用领域转型,广泛应用于日常生产、生活中,对新型钛合金材料表面耐磨性进行分析,能够提高新型钛合金材料在实际应用中的使用寿命。通过对新型钛合金材料与传统钛合金材料的耐磨性进行实验,对两种材料磨损性能和摩擦系数曲线进行比较,可以看出新型钛合金材料表面硬度高,耐磨性好于钛合金材料。     

钛合金植入物材料的表面改性研究进展

简介了钛合金植入物材料的开发及表面改性技术。     

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。     

TiNbMoZrSn合金的性能、组织与表面处理

文章以TiNbMoZrSn钛合金为研究对象,对该合金进行了较为系统的研究,阐述了合金的塑性变形与强化机制,分析了不同热处理制度对材料微观组织和力学性能的影响,并探索了电解抛光和水浴处理的手段对合金表面形貌及力学性能的作用,明确了TiNbMoZrSn钛合金的热处理和表面处理工艺,也为其他β型钛合金材料加工提供参考和借鉴。     

预钙化对医用钛合金表面沉积钙磷层的影响

通过SEM，XRD和测量离子浓度的方法，研究了预钙化对医用钛合金表面沉积钙磷层的诱导作用。结果表明，在用化学方法对钛合金进行表面改性的过程中，预钙化明显增强羟基磷灰石在钛合金改性表面上的沉积能力。     

医用多孔β钛合金的制备方法研究进展

多孔β钛合金具有低的弹性模量、优良的生物相容性、良好的耐蚀性,在医疗领域中获得了越来越广泛的应用。分析了合金元素、热处理工艺及多孔结构对多孔β钛合金性能的影响,介绍了多孔β钛合金的制备方法,包括粉末冶金法、凝胶注模成形法、激光快速成形技术,评述了各种方法的研究现状,并对各种方法的优缺点进行了比较,指出:目前多孔β钛合金的制备方法仍存在局限性,还需深入研究工艺参数与孔结构的关系,不断探索与创新多孔β钛合金的制备技术。