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Lega di titanio biomedicale: classificazione, prestazioni

Jun 21, 2022

Le leghe di titanio biomedicali possono essere classificate in base alla struttura microscopica dei materiali. tipo α, tipo α + β e lega di titanio β tipo III. Allo stato attuale, il titanio puro e la lega Ti-6Al-4V sono ancora ampiamente utilizzati nella pratica clinica. ma β leghe di tipo titanio sono diventate un argomento di ricerca caldo in questo campo a causa del loro modulo elastico inferiore e della migliore biocompatibilità. È la lega di titanio biomedicale più promettente.

titanium rods the medical metal of choice

La tabella 1 mostra le proprietà meccaniche di varie leghe di titanio biomedicale. La Figura 1 mostra un confronto tra il modulo elastico di varie leghe biomediche e quello delle ossa umane. Come puoi vedere, il modulo elastico del titanio biomedicale di seconda generazione è significativamente inferiore a quello della prima generazione. C'è una tendenza crescente nel contenuto di Nb nel design della lega ed entrambi sono β tipi di lega di titanio, Ti-35Nb-7Zr-5Ta e Ti-29Nb-13Ta-7.1Zr leghe hanno il modulo elastico più basso di 55MPa, che è il più vicino a quello delle ossa umane. pertanto, lo sviluppo di materiali biomedici con basso modulo elastico β lega di tipo Ti è diventato un hotspot di ricerca in questo campo. Iperelasticità biomedica, la più ampiamente studiata in patria e all'estero β lega di titanio è ti NB iperelastico β lega di titanio.

Tabella 1 Proprietà meccaniche del titanio biomedicale


Materiale

Standard

Modulo elastico/Gpa

Resistenza alla trazione/Mpa

Tipo di lega

Biomateriali di prima generazione


Commercialmente Titanio Puro

ASTM 1341 ·

100

240-550

un

Ti-6Al-4V Pezzo forgiato e laminato

ASTM F136

110

860-965

a+β

Ti-6Al-4V

Livello Standard

ASTMF1472 ·

112

895-930

a+β

Ti-6AI-7Nb

ASTM F1295

110

900-1050

a+β

Ti-5Al-2,5Fe

110

1020

a+β

Biomateriali di seconda e terza generazione


Ti-13Nb-13Zr

79-84

973-1037

β metastabile

Ti-12Mo-6Zr-2Fe

74-85

1060-1100

β

Ti-35Nb-7Zr-5Ta

55

596

β

Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr

65

911

β

Ti-35Nb-7Zr-5Ta-0,4o

ASTMF1713 ·

66

1010

β

Ti-15Mo-5Zr-3AI

ASTMF1813 ·

82

β

Ti-Mo

ASTM F2066

β

Comparison of elastic modulus between biomedical alloy and human bone

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