Курс разработки биомедицинских сплавов титана
Металлические материалы являются самыми ранними традиционными материалами в истории биомедицинского развития человека для заживления ран и ортопедического лечения. С 1930-х годов сплав CoCr и нержавеющая сталь последовательно использовались в области медицины и стали в настоящее время традиционными металлическими материалами для лечения; В 1940-х годах биомедицинский титан с более высокими характеристиками был изучен и продемонстрировал его клиническую осуществимость. Биомедицинские титановые сплавы испытали 3 процесса: от чистого титана, титана Ti-6Al-4V и улучшенного титана до низкомодульного:
◆1950-1980: чистый титан впервые был использован в области биомедицины, и была подтверждена его хорошая биосовместимость. Ti-6Al-4V широко используется в материалах для хирургического ремонта или замены.
◆1980-1990: подтверждено, что V и Al являются элементами, оказывающими токсическое и побочное действие на организмы; Разработано второе поколение усовершенствованного нового медицинского титанового сплава с заменой V на Nb и Fe.
◆1990 - в настоящее время: Титановый сплав Ti13Nb13Zr с лучшей биосовместимостью и более низким модулем упругости был разработан в начале 1990-х годов. С тех пор была открыта биомедицина с превосходными свойствами Разработка и использование титановых сплавов.
Состояние и проблемы отечественных исследований
Китай начал исследования и применение медицинских материалов из титановых сплавов в 1970-х годах, проводя предыдущие имитационные исследования Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb, медицинских титановых сплавов ti-5al-2.5fe. Еще в 1999 году Северо-Западным НИИ цветных металлов впервые был разработан первый новый медицинский титановый сплав ТАМЗ (Ti-2.5Al{{ 11}}.5Mo-2.5Zr) обладает теми же комплексными свойствами, что и Ti-6Al-7Nb.
В 2005 году Северо-Западным институтом цветных металлов были разработаны 2 новых высокопрочных и низкомодульных сплава Тизрмонб (TLE) и Ti Zr Sn Mo Nb (TLM) из медицинского титана. Институт металлов Китайской академии наук также разработал новый низкомодульный титановый сплав ti-24nb-4zr-7.6sn (Ti 2448). Кроме того, Пекинский институт цветных металлов, Харбинский технологический институт, Северо-Восточный университет, Тяньцзиньский университет и другие подразделения также проводят новые прикладные и связанные с ними фундаментальные исследования типа титанового сплава.
Исходя из национальных условий Китая, Китай является большой страной с населением около 1,3 миллиарда человек и 60 миллионами инвалидов, и Китай вступает в стареющее общество. Поэтому необходимо обеспечить большое количество качественных биомедицинских материалов и устройств для клинической диагностики и лечения. Однако исследования медицинских имплантатов в Китае начались относительно поздно. В настоящее время почти половина искусственных суставов приходится импортировать, в то время как более 90 процентов зубных имплантатов и некоторых высококлассных имплантатов используют импортные продукты, которые очень дороги и трудны для обычных людей из рабочего класса. Поэтому разработка новых титановых сплавов с нетоксичными, низкими модулями упругости и низкой ценой является предметом изучения.
