Op titaniumlegeringen zoals ti6al4v, kan de dikke oxidelaag (Tio₂) die vormen leiden tot de opbouw van calcium en fosforus, waardoor botten beter worden bevestigd . Studies tonen aan dat zijn vermogen om te binden met bot veertig procent sterker is dan die van stailloze staal . Studies onthullen dat zijn bot-bonding van het raspenstaal is dat van het roestvrij staal wordt geëindigd. procent .
Op ongeveer 110 GPA is de elastische modulus van de titaniumlegering dicht bij die van het bot (10-30 GPa), veel beter dan kobaltchroomlegering (210 GPa) en roestvrij staal (190 GPa), zo sterk verminderd het stressverscherming effect .}}}}}}}}}}
Met interne door poriën die de ontwikkeling van bloedvaten en oppervlakte -microporiën aanmoedigen (<10 μ μm), complex structure support metal 3D printing technology can produce porous titanium alloy scaffolds with a porosity of over 70%.
Toegepaste klinische benchmark
Orthodontie: vergeleken met conventionele prothesen verhoogt 35% de initiële stabiliteit van 3D-geprinte titaniumlegering acetabulaire bekers .
Na laserbehandeling van het implantaatoppervlak steeg het osseo -integratiepercentage van 65% tot 82% .
Zes maanden na een operatie produceerde het Duitse Fraunhofer Institute titaniumlegering onderkaak voor kankerpatiënten, waardoor het kauwvermogen herstelt .
Gemaakt voor het maken van kunstmatige kniegewrichten, heeft Cobalt Chromium-legering superieure slijtvastheid vergeleken met Titanium Alloy . De slijtage ervan, volgens het gesimuleerde loop-experiment, is slechts een derde die van titaniumlegering .
Uitdaging voor biocompatibiliteit
Langdurige implantatie zou kobalt- en nikkelionen kunnen vrijgeven, die opgeroepen tot ofwel ceramische coatingmodificatie of nitridebehandeling . FDA-gegevens laten zien dat de ionenslag van de gemodificeerde legering tachtig procent . daalde
Baanbrekend in orthopedisch gebruik
Door topologieoptimalisatie verhoogt 3D-geprinte kobalt-chromiumlegering kniegewrichte prothese de belastingdragende capaciteit met 15% en vermindert het gewicht met 20% .
Geschikt voor het afdrukken van tijdelijke implantaten en wegwerp chirurgisch gereedschap (zoals bottenboorgidsen), kost roestvrijstalen poeder slechts een vijfde van de titaniumlegering .
het verwerken van aanpassingsvermogen
Ondersteuning van ingewikkeld structureel ontwerp met een vermindering van 40% in de chirurgische tijd en een 0 . 1 mm nauwkeurigheid, zoals de 3D-geprinte roestvrijstalen chirurgische gids gebruikt door een Duits ziekenhuis.
Corrosiebestendige korte bord
In fysiologische instellingen is putten corrosie gevoelig voor zich en is na de behandeling nodig om de kwaliteit van de door de oppervlakte-passivering te verbeteren .
Biologische activiteit
Botceladhesie wordt bevorderd door de microporeuze structuur van 50-200 μM op het oppervlak van tantalum; Dierstudies hebben aangetoond dat de effectiviteit van botintegratie 20% hoger is dan die van titaniumlegering .
Elastische moduluscorrespondentie
De elastische modulus van tantalum (ongeveer 35 GPa) is dichter bij die van corecelleus bot (1-5 GPA), en de grensvlakstress wordt verminderd met 50%.
Beperkingen op toepassingen
De hoge prijs (10 keer die van titaniumlegering) beperkt zijn populariteit en wordt voornamelijk gebruikt als een high-end beendefect reparatiemateriaal .
Hyperelastische kenmerken
De herstelbare vervorming kan 8% bereiken, ideaal voor cardiovasculaire stents . In vitro onderzoeken hebben aangetoond dat de radiale ondersteuningskracht ervan 60% sterker is dan die van roestvrijstalen beugels .
Biocompatibiliteitsrisico
Nikkel -ionenprecipitatie kan allergische reacties induceren en vereist isolatie door oppervlakte -coatings zoals titaniumnitride .
Afdrukuitdaging
Nauwkeurige controle van de faseovergangstemperatuur (36 ± 2 graden) is nodig om martensitische transformatie te voorkomen tijdens het afdrukproces .
Sterke antioxidanten gevonden in edelmetalen (goud, zilver, platina) vinden nut in pacemakers en zenuwelektroden .
Uitstekende corrosiebestendigheid, maar weinig medische gevallen die de meest gebruik worden gemaakt voor de diepzee omgevingssimulatieapparatuur-zirkoniumlegering presenteert .