titanium perubatan
Bahan logam perubatan, juga dikenali sebagai bahan logam implan pembedahan, digunakan terutamanya untuk diagnosis, rawatan, dan penggantian atau peningkatan tisu manusia. Dalam 20 tahun yang lalu, walaupun pembangunan bahan perubatan logam agak perlahan berbanding dengan bahan bioperubatan seperti bahan polimer, bahan komposit, bahan hibrid dan terbitan, mereka mempunyai kekuatan tinggi, keliatan yang baik, ketahanan terhadap keletihan lentur, dan pemprosesan yang sangat baik. prestasi. Ia mempunyai ciri-ciri yang sangat baik yang tidak boleh digantikan oleh banyak jenis bahan perubatan lain, dan merupakan bahan implan galas beban yang paling banyak digunakan dalam amalan klinikal. Terutama dengan perkembangan teknologi percetakan 3D logam, bahan perubatan logam telah digunakan dengan lebih meluas. Aplikasi yang paling penting ialah: plat penetapan patah, skru, sendi tiruan dan implan akar gigi.
Aloi titanium perubatan
Aloi titanium perubatan (bahan bioperubatan aloi berasaskan titanium) adalah salah satu logam paling biokompatibel yang diketahui setakat ini. Sejak tahun 1940-an, aloi titanium dan titanium telah digunakan secara beransur-ansur dalam perubatan klinikal. Pada tahun 1951, manusia mula menggunakan titanium tulen untuk mengeluarkan plat tulang dan skru tulang. Pada pertengahan-1970, aloi titanium dan titanium mula digunakan secara meluas dalam perubatan dan menjadi salah satu bahan perubatan yang paling menjanjikan. Pada masa ini, aloi titanium dan titanium digunakan terutamanya dalam ortopedik, terutamanya dalam pemulihan tulang anggota badan dan tengkorak, untuk pembuatan pelbagai alat penetapan dalaman patah, sendi tiruan, tengkorak dan dura mater (Rajah 1), injap jantung tiruan, gigi. , gusi, kurungan, dsb. soket dan mahkota. Antaranya, aloi titanium perubatan yang paling banyak digunakan ialah GR5 (Ti-6A1-4V). Aloi mempunyai struktur campuran dua fasa sepuluh-beta pada suhu bilik, dan kekuatannya serta sifat mekanikal lain boleh dipertingkatkan dengan ketara melalui rawatan penyelesaian dan rawatan penuaan.
Rajah 1 Perubatan aloi titanium tengkorak perubatan bentuk memori aloi stent kardiovaskular
Ketumpatan aloi titanium dan titanium adalah kira-kira 4.5g/cm3, iaitu hampir separuh daripada aloi keluli tahan karat dan kobalt. Ketumpatannya adalah hampir dengan tisu keras manusia, dan biokompatibiliti, rintangan kakisan dan rintangan keletihan adalah lebih baik daripada keluli tahan karat dan aloi kobalt. Ia adalah bahan perubatan logam terbaik pada masa ini. Perkaitan aloi titanium dan titanium dengan tubuh manusia berpunca daripada fakta bahawa filem pempasifan titanium oksida (TiO2) padat di permukaan boleh mendorong pemendapan ion kalsium dan fosforus dalam cecair badan untuk membentuk apatit, menunjukkan aktiviti biologi tertentu dan osseointegrasi. kebolehan. Kuat, terutamanya sesuai untuk implantasi intraosseous. Kelemahan aloi titanium dan titanium ialah kekerasan yang rendah dan rintangan haus yang lemah. Jika haus berlaku, ia mula-mula akan membawa kepada kemusnahan filem oksida, dan kemudian produk kakisan zarah haus akan memasuki tisu manusia, terutamanya toksik vanadium (V) yang terkandung dalam Ti-6A{{ 5}}Ali V akan membawa kepada kegagalan implan. Untuk meningkatkan rintangan haus aloi titanium dan titanium, permukaan produk aloi titanium dan titanium boleh dirawat dengan ammoniasi ion suhu tinggi atau teknologi implantasi ion untuk meningkatkan rintangan haus permukaannya. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, beberapa aloi titanium baharu (terutamanya aloi jenis) telah dibangunkan, semuanya memfokuskan pada pengurangan V, Al dan unsur-unsur lain yang berbahaya kepada tubuh manusia, dan secara berkesan meningkatkan keserasian bio aloi titanium.
