Porös titan

Tillverkningstekniker för poröst titan spelar en viktig roll för att skräddarsy strukturen och egenskaperna hos implantat för att uppfylla specifika biomedicinska krav. Olika metoder används för att skapa porösa strukturer, inklusive pulvermetallurgi, selektiv lasersmältning (SLM), elektronstrålsmältning (EBM), 3D -utskrift, etc. Dessa tekniker möjliggör exakt kontroll över porstorlek, distribution och övergripande arkitektur, påverkar mekanisk styrka, permeabilitet och biologisk integration. Valet av en tillverkningsmetod beror på den önskade tillämpningen och balansen mellan strukturell integritet och biologisk funktionalitet i porösa titanimplantat för medicinskt bruk.

Pulvermetallurgi (MP)
Pulvermetallurgitekniken ger fördelarna med exakt kontroll över porositet, förmågan att skapa komplexa geometrier och förbättrade mekaniska egenskaper på grund av att eliminera några traditionella tillverkningssteg. För porösa titanlegeringar använder PM pulverpartiklar av Ti -legeringar för att skapa porösa strukturer. Processen involverar pulverblandning, komprimering och sintring för att bilda ett poröst ställning

Sintermetod
Sintringsmetoden är en traditionell metod för att framställa metallmaterial, som är gjord av metall som råmaterial i ett vakuum eller skyddande atmosfär genom högtemperaturvärmebehandling. Sintringsmetoden är också en vanlig beredningsmetod för porös Ti. Enligt olika metoder för att erhålla porstruktur kan den delas upp i porbildande medelmetod, fiberförvirring, mikrosfärstackningsmetod, svampningsprocess.

Elektrokemisk bearbetning
Elektrokemisk bearbetning (ECM) är en modern bearbetningsprocess som förlitar sig på att ta bort arbetsstyckets atomer genom elektrokemisk upplösning (ECD) baserat på principerna för Faraday.

Skumreplikationsteknik
En offermall, ofta gjord av polymerskum, infiltreras med en Ti -legeringsuppslamning. Efter stelning avlägsnas mallen och lämnar en porös titanstruktur.

Gjutning av metallinjektion
Titanlegeringspulver kombineras med ett bindemedelsmaterial för att skapa en råmaterial. Därefter injiceras råmaterialet i en form och bildar en porös grön del, som sedan sintras för att uppnå den slutliga porösa strukturen.

Plasmasprutning
Titanlegeringspartiklar smälts i en plasmaflamma och avsätts på ett underlag, vilket skapar en porös beläggning. En sådan teknik används ofta för ytmodifiering för att förbättra osseointegration.

3D -tryckning
Olika 3D -trycktekniker, som bindemedelstrålning eller EBM, används för att bygga porösa titanstrukturer lager efter lager, och erbjuder designflexibilitet och precision.

Lösningsmedel gjutning av partiklar
Lösningsgjutning av partikelformad lakning är en effektiv metod för att skapa porösa titanstrukturer. I denna process blandas Ti -metallpulver i en polymerlösning bestående av ett lösningsmedel såsom kloroform och en löslig polymer såsom natriumklorid eller polyetylenglykol (PEG). Blandningen kastas i en önskad mögelform och torkas sedan så att polymeren bildar en matriskomposit med inbäddade Ti -partiklar. Kompositen nedsänks sedan i vatten, som löser upp och lakar ut salt- eller PEG -partiklarna. Utlakningen av polymerpartiklar lämnar porer av kontrollerade storlekar och distributioner inom Ti -matrisen. Egenskaper som porositetsprocent och por-samtrafik kan skräddarsys genom att justera polymer-till-titanpartikelförhållandet. Efter lakning upprätthåller det porösa titanställningen formen på den ursprungliga formen. Således ger den lösningsmedelsgjutande partikelformiga lakningsmetoden ett enkelt och billigt sätt att tillverka poröst titan med öppna och sammankopplade porer som är lämpliga för beninväxt som behövs i biologiska implantat och vävnadstekniska ställningar.

Deponeringsmetod
Ti- och titanlegering är typiska inerta biomaterial. För att förkorta läkningsperioden efter implantation och förbättra implantatets förmåga att binda till humant ben är aktivering av ytan på porös Ti och titanlegering en effektiv metod. Ytmodifieringsmetoderna för porös Ti och titanlegering inkluderar huvudsakligen en mekanisk metod, fysisk metod, elektrokemisk metod, kemisk metod och biokemisk metod (reaktiv deponering, elektrodeposition, vakuum förångning, plasmasprutning, etc.).

Hydrotermisk syntes
Det involverar en reaktion mellan Ti -föregångare i en vattenhaltig lösning vid förhöjda temperaturer och tryck, och bildar porösa titanstrukturer.

Smält filamenttillverkning
Fused Filament Fabrication (FFF) använder ett kontinuerligt filament av Ti-legering, som är smält och extruderat skikt-för-skikt för att skapa en porös struktur. FFF -tekniken används vanligtvis i Desktop 3D -utskrift.

Behandlingen av dricksvatten och industriellt avloppsvatten med ozonmetoden är en teknik som har utvecklats snabbt hemma och utomlands under de senaste åren. Denna metod är: ozonen hälls jämnt i avloppet genom den porösa plattan, och den kemiska reaktionen inträffar med avloppet för att uppnå syftet med desinfektion, avfärgning och rening.

Därför krävs det att det porösa arket som används är resistent mot korrosion genom industriellt avlopp och ozon och har en hög porositet och gashastighet, en jämnt fördelad porstorlek och en viss styrka. Vissa enheter i mitt land som använder ozonmetoden för att behandla avlopp har använt polyvinylkloridporösa plattor, keramiska porösa plattor, porösa glasplattor i glas och andra material tidigare, men de kan inte uppfylla kraven på grund av dålig korrosionsbeständighet och låg styrka. Porösa titanplattor detta löser detta stora problem.

För närvarande har porösa titanplattor använts som ozondiffusionsplattor vid behandling av tryckfilmavloppsvatten, organisk färgämne avloppsbehandling, oljeförädling av avloppsrening, avloppsrening och raketmotorprovningsbehandling. Vid behandlingen av tryckfilmavloppsvatten har den ursprungliga användningen av polyvinylkloridplattor en livslängd på bara 350 timmar, och livslängden ökas till 3 år efter ersättningen av porösa titanplattor. Vid ozonbehandlingen av avloppsvatten för oljeraffinaderi användes ursprungligen polyvinylkloridplattor, men ozonabsorptionshastigheten var endast 65%, vilket slösade bort mycket ozon och ökade kostnaden för avloppsbehandling. Användningen av porösa titanplattor ökade ozonabsorptionshastigheten till 85%. , Vilket förbättrar bearbetningseffekten kraftigt.

Dessutom kan porösa titanplattor också användas som olika filter, omvänd osmosanordningar och medicinska material. Kort sagt, porös titanplatta, en ny typ av material, har nu visat sin starka vitalitet och kommer att användas allmänt i alla aspekter av livet i framtiden.