Forskning om beredningsteknik av porösa titanmaterial

På grund av dess utmärkta fysikaliska och kemiska egenskaper,poröst titanmaterial har fått stor uppmärksamhet i förberedelserna och relaterad prestandaforskning. Men när de används som benimplantatmaterial begränsar deras yttröghet deras tillämpning i biomedicin. För närvarande innefattar framställningsmetoderna för porösa titanmaterial utrymmesupptagande metod, metallpulverformsprutning och hartsimpregnerad titansubstitutionsteknik. Den fokuserar på användningen av ammoniumbikarbonat och urea som porbildare i den rymdupptagande metoden och jämför fördelarna och nackdelarna med olika porbildare i denna metod. Dessutom ytterligare analys och förtydligande av de begränsande faktorerna för porösa titanmaterial i biomedicinska applikationer på grund av yttröghet.

4

1. Framställning av poröst titanmaterial med porex-metod

Metoden använder pulvermetallurgi för att blanda porbildaren med metallpulver och sedan ta bort porbildaren och sintra den sedan i vakuum eller skyddande atmosfär för att erhålla ett poröst material. Metoden kan framställa porös metall med högre porositet och dess porform, porstorleksfördelning och porositet kan regleras genom att kontrollera form, storlek och tillsatt mängd av porbildningsmaterialet. Vanliga porbildare är ammoniumbikarbonat, karbamid, natriumklorid och så vidare.

1.1 Beredning av poröst titanmaterial med rymdupptagningsmetod med användning av ammoniumbikarbonat som porbildare

Eftersom ammoniumbikarbonat sönderdelas vid upphettning vid en lägre temperatur, används det som en porbildare för att bereda porösa material. Sönderdelning av porbildaren vid en lägre temperatur kan förhindra nedbrytningsprodukterna från porbildaren från att reagera med det porösa materialet och orsaka främmande föroreningar att förorena substratet. Därför kan denna porbildare framställa relativt rena porösa material.

1.2 Framställning av poröst titanmaterial med hjälp av porbildningsmetoden med användning av urea som porbildare

Dessutom kan karbamid sönderdelas vid en högre temperatur och användas som ett porbildande medel för framställning av porösa material. Vissa forskare har dragit slutsatsen att urea kan avlägsnas helt vid uppvärmning till 460 ° C genom termogravimetrisk analys, men värmebevarandetiden kan ökas för att minska avlägsnandet av urea. temperatur.

1.3 Beredning av poröst titanmaterial med hjälp av porbildningsmetoden med användning av andra material som porbildare

Vattenlösliga material (såsom sockerkulor och lösliga salter, etc.) kan också användas som porbildare.

2. Andra vanliga metoder för framställning av porösa titanmaterial

2.1 3D-utskrift för att förbereda porösa titanmaterial

Förutom ovanstående pormodellmetod som används för att bereda porösa material är 3D-utskrift nu en populär metod. Selektiv lasersmältning (SLM) används som en metod för 3D-utskrift för att utforma den önskade provmodellen genom 3D-modelleringsprogramvara och sedan använda selektiv lasersintring.

2.2 Beredning av poröst titanmaterial med organisk svampimpregneringssintringsteknik

Organisk svampdoppning och sintring är baserad på organisk svamp som bärare, den organiska svampen nedsänktes i uppslamningen av metall, efter att den organiska svampen helt absorberat uppslamningen, tas den ut och torkas och sintras sedan vid hög temperatur. Materialet framställt med denna metod har hög porositet, men processen är relativt komplicerad.

2.3 Framställning av poröst titanmaterial genom formsprutning av metall

Formsprutning av metallpulver är att först blanda metallpulvret med det organiska bindemedlet, sedan värma upp för att hålla det i smält tillstånd, injicera det i den beredda formen för stelning och form, sedan avfetta för att ta bort bindemedlet i den kompakta och slutligen sintra . Denna metod kan producera små bitar av poröst titan, har god designflexibilitet och kombinerar egenskaperna hos pulvermetallurgi (såsom låg kostnad, enkelhet och flexibilitet vid val av komponenter) med egenskaperna hos formsprutning (såsom tillverkning av komplexa delar och snabb produktion).

2.4 Framställning av poröst titanmaterial genom infiltreringsgjutning i kombination med syraetsning

Wang et al. injicerade titanvätska i den lindade molybdentråden och etsade sedan molybdentråden. Det beredda porösa titanmaterialet har en porositet av 32 till 47%, en modul av 23 till 62 GPa och en styrka av 76 till 192 MP.