Die Entwicklung biomedizinischer Titanlegierungen lässt sich in drei Generationen einteilen. Die erste Generation besteht aus reinem Titan und Ti-6Al-4V (Massenanteil, derselbe unten). Ti-6Al-4V hat eine gute Korrosionsbeständigkeit, einen niedrigen Elastizitätsmodul (110-130 GPa) und eine hervorragende Festigkeits-Kunststoff-Anpassung und wird weithin auf dem Gebiet der medizinischen Metallmaterialien verwendet. Sein Elastizitätsmodul ist jedoch 4-20-mal so hoch wie der menschlicher Knochen, und die klinische Anwendung hat ergeben, dass Al- und V-Elemente Nebenwirkungen wie Alzheimer, Nervenstörungen und Osteomalazie verursachen können.
Anschließend ersetzten Deutschland und die Schweiz in den 1980er Jahren V durch Fe bzw. Nb und entwickelten die zweite Generation von plus medizinischen Titanlegierungen, vertreten durch Ti-5Al-2.5Fe und Ti-6Al -7Anm. Ti-5Al-2. 5Fe und Ti-6Al-7Nb haben ähnliche mechanische Eigenschaften und eine bessere Biokompatibilität wie Ti-6Al-4V, enthalten aber immer noch das potenziell toxische Element Al und der Elastizitätsmodul ist gleich immer noch viel höher als die des menschlichen Knochens.
Um die Biokompatibilität und mechanische Kompatibilität von medizinischen Titanlegierungen weiter zu verbessern, haben Länder auf der ganzen Welt seit den 199er Jahren sukzessive medizinische Titanlegierungen des dritten Typs entwickelt, die keine toxischen Elemente wie Al und V enthalten und haben einen niedrigeren Elastizitätsmodul. Erforschung von Titanlegierungen und Entwicklung einer Reihe neuer medizinischer Titanlegierungen wie Ti-13Nb-13Zr, Ti-12Mo-6Zr-2Fe (TMZF) und Ti-35Nb-7Zr-5Ta (T-Osteum) in den Vereinigten Staaten und Ti-35Nb-7Zr{{13 }}Ta (T-Osteum) in Japan Ti-29Nb-13Ta-4. 6Zr ( TNTZ ) und Ti-23Nb-0. 7Ta-2Zr-1.2O (Atombruchteil / Prozent, Gummimetall) , chinesisches Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn (Ti{{29 }}), TLE(Ti-(3~6)Zr-(2~4)Mo-(24~27)Nb) und TLM(Ti-(1,5 ~4,5)Zr-(0,5 ~5,5)Sn-(1 0,5 ~ 4,4) Mo-(23,5 ~ 26,5 )Nb usw.
Die meisten medizinischen Titanlegierungen der neuen Generation sind Ti-Nb-Systeme, und es werden biofreundliche Elemente wie Mo, Ta, Zr und Sn hinzugefügt, die einen niedrigeren Elastizitätsmodul und eine bessere Leistung als reines Titan und medizinische Titanlegierungen wie z Ti-6Al-4V. Biokompatibilität. Ti-Nb-basierte Titanlegierungen können durch Legierungszusammensetzungsdesign und Mikrostrukturregulierung eine hervorragende Biokompatibilität, einen niedrigen Elastizitätsmodul, eine hohe Festigkeit, Superelastizität und einen Formgedächtniseffekt erzielen und wurden von Forschern auf den Gebieten Materialien und Medizin weithin anerkannt. konzentrieren Sie sich auf.
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