ミクロポーラス構造チタン材料

チタンは、その優れた生体適合性、静菌性、高強度、軽量、耐食性、および重金属の沈殿がないため、人間の埋め込み型医療製品に広く使用されています。

最近、米国、日本、韓国の科学者が、3次元の微細構造を持つチタン材料を調製するための新しい方法を開発しました。 彼らは最初に印刷によって2層の水素化チタンメッシュを準備し、次にメッシュをシリンダーに丸め、部分的な真空焼結によってチタンに還元しました。 この方法により、材料の形状と形状をより柔軟に制御できます。 この技術を使用して、研究者はメッシュチタンロールを製造し、それらの微細構造と機械的特性を特徴づけました。 印刷に使用するインクは、水素化チタン粉末と共重合体で構成されています。 研究者らは、熱処理の前後にチタンコイルの重量、直径、高さを測定して、材料の気孔率を計算しました。 また、材料の一軸圧縮試験を実施し、材料のひずみと硬度を測定しました。

実験結果は、このメッシュ構造が剛性、硬度、および可塑性の非常に優れた適合を実現することを示しています。 直交二重層メッシュはよく焼結されています。 各層のチタン繊維に微細孔が見られます。 粉末の粒子サイズが小さくなると、その焼結特性は増加しますが、気孔率は減少します。

ミクロポーラス構造のチタンには、人体への移植に他に2つの利点があります。

1.材料の剛性を下げ、それによって応力遮蔽効果を弱めます。

第二に、それは骨の成長をもたらし、人体とインプラントの組み合わせをスピードアップすることができます。 トラス構造またはマイクロアレイ用のチタンは、高強度、低密度、および優れた損傷耐性を兼ね備えています。

そのような材料を調製する現在の方法に関する限り、それらは主にレプリカ精密鋳造、積層ワイヤアレイの焼結、またはチタン粉末の選択的電子ビーム／レーザー焼結を含む。

結局、研究者たちは、この新しい微細構造チタン材料の調製方法がチタン金属に適しているだけでなく、この方法を使用することで他の実用的な金属に完全に拡張でき、焼結性酸化物にも使用できることを発見しました{{ 0}}ベースのセラミック材料。