Aloi titanium bioperubatan

Sep 17, 2025 Tinggalkan pesanan

Seawal 1980-an, penyelidik asing telah pun menjalankan kajian tentang aloi Ti-Zr. Mehjabeen dan orang lain dari Jepun menyiasat sifat mekanikal aloi Ti-Zr, mendedahkan bahawa kekuatan dan kekerasan adalah 2 hingga 3 kali ganda daripada Ti tulen dan Zr tulen. Aloi Ti-50at.%Zr mempunyai kekuatan dan kekerasan tertinggi, serta struktur butiran terkecil. Sista dan yang lain mengkaji sifat biologi aloi Ti-Zr yang mengandungi 50% Ti, dan mendapati bahawa berbanding dengan aloi Ti dan Ti-Nb tulen, permukaan aloi Ti-Zr lebih kondusif untuk lekatan dan pertumbuhan sel. Vicente dan lain-lain menambahkan 0.02% hingga 0.04% oksigen kepada aloi Ti-Zr dan mendapati bahawa kandungan oksigen mempunyai sedikit kesan ke atas struktur mikro dan biokeserasian, tetapi meningkatkan kekerasan dan modulus keanjalan aloi dengan ketara. Ho dan yang lain dari Taiwan mengkaji kesan kandungan Zr pada struktur mikro dan sifat mekanikal Ti-(10-40wt.%) aloi Zr dan perubahan dalam struktur mikro dan sifat semasa rawatan haba berikutnya. Keputusan menunjukkan bahawa kekuatan, kekerasan dan modulus keanjalan aloi mempunyai hubungan yang signifikan dengan peningkatan kandungan Zr. Selepas kadar penyejukan yang berbeza selepas rawatan haba, aloi membentuk fasa +ω, + +ω fasa, dan + fasa, dsb. Mereka juga mendapati bahawa menambahkan unsur lain seperti Nb, Mo, Cr dan Fe kepada Ti-10Zr-X dengan ketara boleh meningkatkan sifat mekanikal dan rintangan haus aloi, menjadikannya bahan pemulihan gigi yang ideal. Penyelidikan mengenai peraturan transformasi struktur mikro aloi binari Ti-(10-70wt.%)Zr dan kesan rawatan haba ke atas transformasi struktur mikro dan bioaktiviti permukaan menunjukkan bahawa apabila kandungan Zr kurang daripada 20%, aloi itu adalah satu fasa; apabila kandungan Zr adalah antara 20% dan 60%, aloi itu terdiri daripada dan fasa; dan apabila kandungan Zr lebih besar daripada 60%, aloi adalah satu fasa. Fasa mempunyai struktur seperti jarum, manakala fasa mempunyai struktur equiaxed. Kekerasan aloi meningkat dahulu dan kemudian stabil apabila kandungan Zr meningkat, dengan nilai kekerasan maksimum 330 (HV3) dalam aloi Ti-50wt.%Zr.

Dynamic deformation, damage and failure behavior of HfZrTiTaAl series high-entropy alloys

 

Hubungan antara struktur martensitik dan kandungan Ta dalam aloi Ti-Ta adalah seperti berikut: apabila Ta < 8.7 pada.%, aloi hanya mempunyai fasa ' pada suhu bilik; apabila 8.7 pada.% < Ta < 32 at.%, aloi hanya mempunyai fasa " pada suhu bilik; apabila Ta > 32 at.%, aloi hanya mempunyai fasa pada suhu bilik. Buenconsejo et al. mendapati bahawa disebabkan oleh kestabilan fasa unsur Ta, kestabilan transformasi fasa bagi aloi Ti8.7Ta adalah lebih tinggi daripada aloi Ti8.7, dan oleh itu terdapat aloi{}N3 dan Ti2} tiada pemendakan fasa ω semasa pelindapkejutan Sementara itu, sifat ingatan bentuk Ti-(30-40 at.%)Aloi Ta telah dikaji Untuk setiap peningkatan 1 pada.% dalam kandungan Ta, suhu transformasi permulaan martensit Ms berkurangan sebanyak 30 K. Peningkatan kandungan Ta boleh menghalang pemendakan . ω 513 K, Ti-32Ta (Ms=440 K) mempunyai kesan ingatan bentuk suhu tinggi yang stabil.

Hubungan antara struktur mikro, sifat mekanikal dan kandungan Ta dalam aloi Ti-Ta telah dikaji. Didapati bahawa struktur mikro yang dipadamkan bagi aloi Ti-Ta sangat berkaitan dengan kandungan Ta. Apabila Ta < 20 wt.%, struktur mikro yang dipadamkan adalah struktur lamellar; apabila 30 wt.% < Ta < 50 wt.%, struktur mikro yang dipadamkan ialah jarum-seperti " fasa; apabila Ta=60 wt.%, fasa + " muncul; apabila Ta > 60% berat, satu fasa muncul. Dalam aloi Ti-30%Ta dan Ti-70%Ta, padanan terbaik modulus keanjalan rendah dan kekuatan tinggi dicapai, yang sangat sesuai untuk bahan bioperubatan. Zheng et al. menambahkan unsur Zr kepada aloi Ti-Ta untuk menghalang pemendakan fasa ω semasa kitaran haba dan meningkatkan kestabilan suhu perubahan fasa. Dalam aloi Ti-15Ta-15Zr, suhu transformasi fasa menurun kurang daripada 5 K dalam lima proses kitaran haba pertama dan kekal tidak berubah selepas itu, menunjukkan kestabilan kitaran haba yang sangat baik. Oleh itu, penambahan unsur Zr meningkatkan tegasan gelinciran kritikal aloi Ti-Ta dan meningkatkan prestasi ingatan bentuk.