התקדמות בסגסוגות טיטניום להשתלות רקמות קשות

Чистый титан и Ti-6Al-4V - самые ранние титан и титановые сплавы, использовавшиеся в клиническикев пракевы поколение биомедицинских титановых сплавов. В начале 1940-х годов чистый титан был введен в область биомедицины, особенно в 1960-х годах, чистый биомедицины оральных имплантатах, как медицинский материал был быстро развит. Титановый сплав Ti-6Al-4V является наиболее широко производимым и применяемым титановым сплавойсом, с хорошей производительностью обработки и другими характеристиками, начал использоваться в 1970-х годах суставов, коленных суставов и других требований к прочности, износостойкости более высокой части. частей.
По мере углубления исследований и примения большое количество экспериментов и данных подтвердило, чтошое токсичное побочное воздействие на организм человека. Начиная с 1980-х годов, страны продолжают разрабатывать титановые сплавы второго поколения, не содиежащ,{2}, {2} Ti-5Al-2.5Fe и другие. Однако элемент Al в этих сплавах не был заменен, и многие исследования показали, что Al, как хрониче нейротоксичность, является важным фактором в возникновении болезни Альцгеймера. Между тем, хотя модуль упругости медицинского титанового сплава первого и второго поколения (околоз 10) ниже, чем у нержавеющей стали (190 ГПа), он все равно в 4-10 раз выше, чем у кости (10-30 ГПа), вызывает «экранирование напряжения», приводящее к резорбции кости и расшатыванию вокруг имплантата, вызывает долгосрочные результаты имплантации. Третье поколение имплантатов было впервые запущено в США и Японии.

США и Япония первыми начали разработку третьего поколения медицинских титановых сплавов -типа, основедно. Nb, Mo, Ta, Sn и других -стабильных, биосовместимых элементов, первый новый низкомодульный титановый сплав -{4}NZR официально включен в международные медицинские стандарты, затем США разработали Ti-12Mo-6Zr{{8}Fe сплав -типа, который был официально включен в мировые медицинские стандарты в 2000 году, и сплав -типа в мире титановым сплавом -типа. Титановый сплав Ti-12Mo-6Zr-2Fe субстабилизированного -типа был разработан в США, и в 2000 гобдуз производства бедренной ножки системы протезов тазобедренного сустава компанией Strker, которая является дочерного крупнейшей в мире профессиональной группы ортопедов, и получил клиническое применение в Китае. Кроме того, в Японии разработаны нетоксичные низкомодульные титановые сплавы, такие разработаны нетоксичные низкомодульные титановые сплавы, такие как Ti-29Nbадаrо исследователя Хао Юлиня из Института металлов Китайской академии наук разработала новый тип низкомог -типа для медицинского примения - Ti2448 и т.д.
Благодоптимальному подбору содержания -стабилизирующих элементов, термомеханической обработканиз для конгорткил сплава и стабильности -фазы, модуль упругости, прочность и другие ключевые характеристики титановых сплагов в широком диапазоне. Ученые в стране и за рубежом разработали около ста низкомодульных титановых сплавов, с дизайном сплавов, с дизайном сплави до шестичленной системы, с участием около 20 легирующих элементов, с помощью методов проектисровия прогнозирования организационных свойств с помощью количества Mo, коэффициента стабильности K , теориэлиов лигов средней концентрации электронов e/a, принципа первой природы и теории молекулярных орбиталей, и дипа до шестичленной системы, с участием около 20 легирующих элементов. В соответствии с различными основными добавочными элементами, они могут быть разделены на сплавы на Tib,-о,-N Ti-Zr и т.д. Вышеперечисленные низкомодульные титановые сплавы, как правило, обладают хорошей коррозионной стойкоского безопасностью благодаря добавлению нетоксичных, легко пассивируемых коррозионно-стойких элементов. Что касается модуля упругости, то путем регулирования легирующих элементов и системы термообработгов модуль упругости в пределах 35ГПа~110ГПа. Например, модуль упругости сплава Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr может быть снижен до 55GPa путравтемкоб при старении; введение элементов Mo и Mn в систему Ti-Zr стабилизирует -фазу в сплаве Ti-Zr за счет синергетического эффик может быть снижен до 35,1~39,1GPa, что в основном соответствует костной ткани человеческого тела; и субстабильный -тип сплава Ti-33Nb-4Sn может быть снижен путем термомеханической обработкон, чожет соответствует костной ткани человеческого тела. Сплав 4Sn может достичь хорошего сочетания ультранизкого модуля упругости (36 ГПа) и высокой прочни высокой прочн термомеханической обработки, что имеет большие перспективы применения в восстановлении твердых тканей.

Функциональность - еще одно важное направление развития новых медицинских титановых сплавление развития новых медицинских титановых сплавление титановые сплавы являются предметом более глубоких исследований. Являясь биологически инертным материалом, титановый сплав не обладает антибактериальными или противымик при имплантации в организм человека он может занести вредные бактерии и вызвать инфекции, которые высхные могут даже привести к отказу имплантата. Добавление Cu, Ag и других легирующих элементов в титановые сплавы позволяет придать титановлеме сплавым антибактериальные эффекты, обеспечивая при этом их основные механические свойства. דוגמה, ספלאוו TiNiAg при обработке твердым раствором со старением, Staphylococcus aureus, Escherichia coli показал очевидные бастим свойства, сохраняя при этом хороший эффект памяти формы и биосовместимость. Кроме того, Ян Ке и др. из Института металлов Китайской академии наук разработали серию медьсодержащих медицинских титаниов высвобождались, когда содержание меди достигало עוד 5% от процентного содержания сплава, чтобочи почно стабильные антимикробные свойства против золотистого стафилококка и кишечной палочки, а кумулятивиная комулятивиная высвобожденных ионов меди была намного ниже суточного потребления меди для человеческого оргенданкого, Зогноганизма поэтому считается, что Ti-5Cu обладает хорошей биосовместимостью. Лю и другие [15] также пришли к выводу, что сплав Ti-5Cu может достичь оптимального сокчестания, таких как механические свойства, биосовместимость и антимикробные свойства, которые могут значительно почительно почительно бактериальной биопленки, создаваемой бактериями высокой плотности, убивая бактерии ו препятствуя бактери. Кроме того, наноструктуры с ячеистой морфологией могут быть получены в результате обработки большими дец больше повышает механические свойства сплавов на основе Ti-Cu.