Onderzoek Vooruitgang op oppervlakte modificatie van biomedische titanium legeringen om slijtvastheid te verbeteren
Titanium en zijn legeringen zijn de meest gebruikte metalen materialen voor medische implantaten in orthopedie en tandheelkundige toepassingen vanwege hun lage dichtheid, hoge sterkte, niet-toxiciteit en uitstekende corrosiebestendigheid. In vergelijking met traditionele roestvrijstalen en kobaltlegeringen hebben titaniumlegeringen een lagere elastische modulus en is bewezen dat de lage elastische modulus het stressafschermingseffect vermindert, waardoor osseo-integratie beter wordt inducteert en bevordert. Deze voordelen maken het meer geschikt voor klinische medische toepassingen.
Titanium en zijn legeringen kunnen echter niet voldoen aan de klinische eisen van biomedische implantaten. Langdurige klinische studies hebben aangetoond dat titanium implantaten hebben een slechte slijtvastheid. De slijtage puin gegenereerd door de wrijving van titanium implantaten kan leiden tot ontsteking en hebben toxische effecten op het menselijk lichaam. .
Om de biologische en tribologische eigenschappen van titaniumlegeringen te verbeteren, moet de invoering van oppervlaktemodificatietechnologie om de biologische activiteit, slijtvastheid en antibacteriële eigenschappen van titanium- en titaniumlegeringen te verbeteren, bestaande conventionele biologische materialen verbeteren om te voldoen aan de huidige en evoluerende klinische behoeften De meer economische en effectieve methode.
Op dit moment zijn verschillende fysische en chemische methoden aangenomen om de slijtageprestaties van het oppervlak van de titaniumlegering te verbeteren, door een keramische coating met een uitstekende slijtvastheid op het titaniumoppervlak te deponeren om de slijtage- en corrosieprestaties te verbeteren. Veelgebruikte slijtvaste coatings zijn diamant-achtige carbon (DLC) en titanium nitride (TiN) coatings.
Diamant-achtige carbon film (DLC)
Door de hoge hardheid, uitstekende slijtvastheid, lage wrijvingscoëfficiënt en goede biocompatibiliteit wordt diamantachtige koolstoffilm vaak gebruikt als slijtvaste coating op medische metaalimplantaten. Een deel van het implantaat apparaat behandeld met de oppervlakte wijziging van de diamant-achtige koolstoffilm heeft bereikt klinische toepassing, en heeft brede toepassing vooruitzichten in het verbeteren van de slijtvastheid en corrosiebestendigheid van kunstmatige gezamenlijke metalen componenten.
Titanium Nitride (TiN)
TiN heeft een goede slijtvastheid en corrosiebestendigheid. Het werd voor het eerst gebruikt in snijgereedschappen om de levensduur te verlengen. Later werd ontdekt dat titaniumnitride biocompatibel is en begon te worden gebruikt in medische implantaten, zoals orthopedie en kunstgebitten. Op dit moment zijn de belangrijkste methoden voor het bereiden van titaniumnitride fysische dampafzetting (PVD), chemische dampdepositie (CVD) en thermisch spuiten.
