表面改性提高钛合金生物活性生物相容性是指医疗器械或材料在一个特定应用中引起恰当宿主反应的能力。钛合金材料属于生物惰性材料,其不具备生物活性和骨诱导性,进而无法与骨界面形成良好的骨整合。天然骨组织是由近致密的密质骨和多孔的松质骨组成,表面包含微米、亚微米和纳米等多级结构。基于仿生学原理,钛合金表面结构尺度的差异会对钛合金生物活性产生不同的影响。研究表明具有表面粗糙、微纳米结构的植入体等有利于骨细胞的黏附、分化和增殖。一方面微米级的表面结构可以提高植入体与骨组织之间的嵌合力;另一方面,亚微米级的表面结构可以促进成骨细胞的生长和分化。目前常用的方法主要有通过喷砂、酸蚀和碱热等工艺得到微纳多孔结构,从而提高其界面润湿性和粗糙度而提高其成骨性;表面制备生物活性涂层提高材料骨诱导性和骨结合能力。如何选择好的钛材生产厂家。江西进口替代钛合金厂家
钛合金因表面硬度较低、摩擦磨损性能较差,并不能满足实际生产要求。对于植入物,需要具有良好的耐磨性,以免产生磨屑导致植入这身体排异反应。尤其是人造关节,往往会因为身体运动摩擦而产生微粒,这些微粒在关节组织内堆积,从而导致排异反应。对于外科用手术器械,对钛合金的耐磨性能同样有很高的要求。为解决上述问题,在钛合金表面制备耐磨涂层来提高钛合金表面的耐磨性是目前常用的方法,下面将从高硬耐磨涂层和自润滑涂层两方面来介绍耐磨涂层的研究进展。贵阳国产钛材品牌南京采购批发医用钛材,钛合金,钛盘,纯钛超细丝厂家认准博康特材厂家。
钛与人体结缔的组织、骨骼上皮组织都具有良好的亲和性,优良的力学性能也体现其在医用合金中的优势。且密度小、质量轻、耐腐蚀性好、戴用舒适,因此,钛作为义齿(种植牙)收到青睐。此外,钛义齿通过表面处理之后,美观性能增加,能够满足大众对美的需求,给人以视觉的享受。医用钛合金医疗器械是继碳钢、不锈钢之后的第三代手术器械。不锈钢器械为改善防锈性能,常要经过镀铬、电抛光等表面处理。但铬有毒性,脱落的铬层会对人体造成一定影响。
我国从20世纪70年代开始医用钛合金材料的研究和应用,经过前期对Ti-6Al-4V、Ti-6Al-7Nb、Ti-5Al-2.5Fe医用钛合金的仿制研究,早在1999年西北有色金属研究院在国内研制出具有我国自主知识产权近α型新型医用钛合金TAMZ(Ti-2.5Al-2.5Mo-2.5Zr),综合性能与Ti-6Al-7Nb相当。在2005年,西北有色院又研制出两种新型模量近β型医用钛合金TiZrMoNb(TLE)和TiZrSnMoNb(TLM)。中科院金属所也开发出新型低模量近β型钛合金Ti-24Nb-4Zr-7.6Sn(Ti2448)。另外,北京有色院、哈工大、东北大学、天津大学等单位也在开展新型β型钛合金的应用及相关基础研究。成都采购批发医用钛材,钛合金,钛盘,纯钛超细丝厂家认准博康特材厂家。
钛植入材料的表面粗糙度、化学性质、表面能和带电荷量等特性对细菌在种植体表面的初始粘附和生物膜的形成都有着重要影响。因此,可以通过调节材料表面的性能来抑制细胞黏附和生物膜的形成。紫外线照射导致 Ti6Al4V 表面的自发润湿性增加,同时保持合金的体块特性,这对其作为骨科和牙科种植体的性能至关重要。在紫外线辐照后 TC4表面细胞黏附性,发现几种成骨细胞不受紫外线辐照的影响,但会导致 金 黄 色 葡 萄 球 菌 ATCC29213、表 皮 葡 萄 球 菌ATCC35984和表皮葡萄球 菌 HAM892 的 粘 附 率 降低。同时有研究通过聚苯乙烯磺酸钠(polyNaSS)以共价键枝接至纯钛(cpTi)表面对金黄色葡萄球菌黏附的影响,发现枝接钛表面金黄色葡萄球菌黏附明显减少,且并不影响成骨细胞的粘附、增殖与分化。河北医用钛材,石家庄钛棒钛合金钛盘厂家认准博康特材。山西专业医用钛材生产厂家
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为提高钛合金摩擦磨损性能、抗疲劳性能、生物活性以及抗细菌性能目前主要通过两种方法改善钛合金的性能,一种是通过调整合金成分来达到改善钛合金整体性能的目的。合金添加元素的细胞毒性是合金化设计需要注意的首要问题,国外学者主要选用对人体有益的钛合金β相稳定元素 Nb、Mo、Ta、Hf和中性元素Zr、Sn以及α相稳定元素 Al、O、N 等,但是合金化设计非常复杂且投入成本大。第二种方法是通过表面改性技术来改善钛合金性能。材料的摩擦磨损、生物活性都与材料的表面状态有关,钛合金的疲劳裂纹通常萌生在材料表面,对材料表面进行处理可以有效提高其耐磨性、耐疲劳性能、生物活性和抗细菌性。与合金化相比,表面处理操作简单,成本更低,用表面改性技术提高钛合金性能已成为研究的热点。本文就表面改性技术提高钛合金耐磨性、耐疲劳性、生物活性和抗细菌性能方面的工作展开论述。江西进口替代钛合金厂家