생체 의학 티타늄 합금의 개발은 3세대로 나눌 수 있습니다. 1세대는 순수 티타늄과 Ti-6Al-4V(질량 분율, 이하 동일)입니다. Ti-6Al-4V는 내식성이 우수하고 탄성 계수(110-130GPa)가 낮으며 강도-소성 일치가 우수하여 의료용 금속 재료 분야에서 널리 사용되었습니다. 그러나 탄성계수는 인간의 뼈의 4-20배이며 임상적 사용으로 Al 및 V 요소가 알츠하이머병, 신경 장애 및 골연화증과 같은 부작용을 일으킬 수 있음이 밝혀졌습니다.
그 후 독일과 스위스는 1980년대에 V를 각각 Fe와 Nb로 대체하고 Ti-5Al-2.5Fe와 Ti{4}}Al로 대표되는 2세대 플러스 의료용 티타늄 합금을 개발했습니다. -7참고. 티-5알-2. 5Fe 및 Ti-6Al-7Nb는 기계적 성질이 비슷하고 Ti-6Al-4V보다 우수한 생체 적합성을 갖지만 여전히 잠재적 독성 원소 Al을 포함하고 있으며 탄성 계수는 다음과 같습니다. 여전히 인간의 뼈보다 훨씬 높습니다.
의료용 티타늄 합금의 생체 적합성 및 기계적 적합성을 더욱 향상시키기 위해 1990 이후 세계 각국에서는 Al 및 V와 같은 독성 원소를 포함하지 않는 제3형 의료용 티타늄 합금을 지속적으로 개발해 왔습니다. 탄성 계수가 더 낮습니다. 티타늄 합금에 대한 연구 및 Ti-13Nb-13Zr, Ti-12Mo-6Zr-2Fe와 같은 일련의 새로운 의료용 티타늄 합금 개발 (TMZF) 및 미국의 Ti-35Nb-7Zr-5Ta (T-Osteum) 및 Ti-35Nb-7Zr{{13 }}일본의 Ta(T-Osteum) Ti-29Nb-13Ta-4. 6Zr(TNTZ) 및 Ti-23Nb-0. 7Ta-2Zr-1.2O (원자 분율/퍼센트, 검 금속) , 중국 Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn (Ti{{29 }}) , TLE(Ti-(3~6)Zr-(2~4)Mo-(24~27)Nb) 및 TLM(Ti-(1.5~4.5)Zr-(0.5~5.5)Sn-(1 .5 ~ 4.4) Mo-(23.5 ~26.5 )Nb 등
차세대 의료용 티타늄 합금은 대부분 Ti-Nb계이며 순수 티타늄 및 의료용 티타늄 합금에 비해 탄성계수가 낮고 성능이 좋은 Mo, Ta, Zr, Sn 등의 생체 친화적인 원소가 첨가되어 있습니다. 티-6알-4V. 생체 적합성. Ti-Nb계 티타늄 합금은 합금조성설계 및 미세구조 조절을 통해 우수한 생체적합성, 저탄성계수, 고강도, 초탄성, 형상기억효과 등을 얻을 수 있어 재료 및 의약분야 연구자들에게 널리 인정받고 있다. 에 집중하십시오.
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