titani mèdic
Els materials metàl·lics mèdics, també coneguts com a materials metàl·lics d'implants quirúrgics, s'utilitzen principalment per al diagnòstic, tractament i substitució o millora del teixit humà. En els darrers 20 anys, tot i que el desenvolupament de materials mèdics metàl·lics ha estat relativament lent en comparació amb materials biomèdics com ara materials polimèrics, materials compostos, materials híbrids i derivats, tenen una alta resistència, bona tenacitat, resistència a la fatiga de flexió i un processament excel·lent. rendiment. Té excel·lents propietats que no es poden substituir per molts altres tipus de materials mèdics, i és el material d'implant de càrrega més utilitzat en la pràctica clínica. Especialment amb el desenvolupament de la tecnologia d'impressió 3D metàl·lica, els materials mèdics metàl·lics s'han utilitzat més àmpliament. Les aplicacions més importants són: plaques de fixació de fractures, cargols, articulacions artificials i implants d'arrel dental.
Aliatge de titani mèdic
L'aliatge de titani mèdic (material biomèdic d'aliatge a base de titani) és un dels metalls més biocompatibles coneguts fins ara. Des de la dècada de 1940, el titani i els aliatges de titani s'han utilitzat gradualment en medicina clínica. El 1951, els humans van començar a utilitzar titani pur per fabricar plaques òssies i cargols ossis. A mitjans-1970s, el titani i els aliatges de titani es van començar a utilitzar àmpliament en medicina i es van convertir en un dels materials mèdics més prometedors. Actualment, el titani i els aliatges de titani s'utilitzen principalment en ortopèdia, especialment en la rehabilitació d'ossos i cranis de les extremitats, per a la fabricació de diversos dispositius de fixació interna de fractures, articulacions artificials, cranis i duramadre (Figura 1), vàlvules cardíaques artificials, dents. , genives, brackets, etc. preses i corones. Entre ells, l'aliatge de titani mèdic més utilitzat és el GR5 (Ti-6A1-4V). L'aliatge té una estructura mixta bifàsica de deu beta a temperatura ambient, i la seva resistència i altres propietats mecàniques es poden millorar significativament mitjançant el tractament de la solució i el tractament de l'envelliment.
Figura 1 Stent cardiovascular d'aliatge de titani mèdic amb memòria de forma de crani
La densitat dels aliatges de titani i titani és d'uns 4,5 g/cm3, que és gairebé la meitat de la de l'acer inoxidable i els aliatges de cobalt. La densitat és propera a la del teixit dur humà, i la seva biocompatibilitat, resistència a la corrosió i resistència a la fatiga són millors que els aliatges d'acer inoxidable i cobalt. És el millor material mèdic metàl·lic actualment. L'afinitat dels aliatges de titani i titani amb el cos humà prové del fet que la pel·lícula de passivació densa d'òxid de titani (TiO2) a la superfície pot induir la deposició d'ions de calci i fòsfor en els fluids corporals per formar apatita, mostrant certa activitat biològica i osteointegració. capacitat. Fort, especialment indicat per a la implantació intraòssia. Els desavantatges dels aliatges de titani i titani són la baixa duresa i la poca resistència al desgast. Si es produeix un desgast, primer conduirà a la destrucció de la pel·lícula d'òxid, i després els productes de corrosió de les partícules de desgast entraran al teixit humà, especialment el vanadi tòxic (V) contingut en el Ti-6A{{ 5}}L'aliatge en V conduirà a la fallada de l'implant. Per tal de millorar la resistència al desgast dels aliatges de titani i titani, la superfície dels productes d'aliatge de titani i titani es pot tractar amb amoniació iònica a alta temperatura o tecnologia d'implantació d'ions per millorar la seva resistència al desgast superficial. En els darrers anys, s'han desenvolupat alguns nous aliatges de titani (principalment aliatges de tipus), tots centrats en reduir V, Al i altres elements nocius per al cos humà i millorar eficaçment la biocompatibilitat dels aliatges de titani.
