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对于制造骨内植入件该材料的表面具备较高的抗蚀性及生物相容性的形状记忆材料

【所属类目】:新材料      【添加时间】:2018-7-10 14:24:43      【关键字】:      【点击】:162     

用于确保口腔植入件(通过刚拔牙的牙槽安装)具有高抗蚀性及骨组织生物相容性。由钛镍制成的医疗产品,有不含镍的变性表面层。该层的合金元素是氧、碳和钼,厚度为100-700纳米。变性表面层的高毒性镍浓度低(达10 at.%)。

对于有镍元素的材料,在变性层这样的浓度下,不管是在无应力原始状态下,还是在加载-卸载模式下多个变形循环之后,都具有很高的抗蚀性,而且在生物化学和生物介质中的镍离子溶解度低。

由于钼、氧和碳离子植入,在钛镍表面层形成球状纳米结构(离子尺寸 ~100-200纳米)的母相壁垒层,分散析出体形式的钛和钼氧化物与碳化物的浓度大(微粒尺寸 ~10-20纳米),对原始钛镍基体的强度高,从而得到上述性能。在循环加热处理时或是在恒温条件下变形之后,马氏体片的逆生成和消逝都不会破坏钛和/或钼的氧化-碳化层,因此,该材料在循环荷载条件下有很高的抗蚀性。

选择钼作为植入元素的原因是基体含镍,用钼原子置换镍原子不会产生任何次生相。选择钼作为植入元素的另一个特点是钼的抗氧化性高(在600°С以上温度下开始氧化,并形成稳定氧化物MoO3)、在生物液体中的溶解度低(例如:它在血清和胃液中的溶解度分别为1.88%2.32%)。

选择氧和碳作为植入元素的原因是这些元素参与形成TiMo氧化物以及Ti碳化物,具备高抗蚀性,与基材的粘附力也很好。

适用范围:

医疗,其中包括口腔、整形外科、心血管外科;

能够用于处理在海洋和江河水中长时间使用的钛合金零件与钛镍零件(造船、机器制造)。

主要优势

技术经济优势在于:通过在钛镍形状记忆材料表面形成化学组分有别于钛和镍基体组分的变性层(通过离子植入形成),提高植入件的抗蚀性和生物相容性。

研究阶段:研制了批量口腔植入件试验样品 - 桥形义齿托架。与国立基洛夫医生进修学院全俄形状记忆植入件中心(新库兹涅茨克市)配合实施植入件,该中心同时也是结构 - 口腔销和植入件的研发和制造单位。在俄罗斯科学院西伯利亚分院强度物理和材料学研究所对表面进行表面层最终离子束变性处理。

法律保护:俄罗斯联邦专利。20021027日注册。

合作方式:工业工艺后续研究设计合同。


责任编辑:温少波
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