纳米羟基磷灰石沉积层/钛酸钾薄层/钛合金生物复合材料体外培养成骨细胞的研究

在制备出具有表面活性的纳米羟基磷灰石沉积层/钛酸钾薄层/钛合金（HA/K2Ti6O13/β-Ti）生物复合材料的基础上,将体外培养的成骨细胞与HA/K2Ti6O13/β-Ti生物复合材料、未经处理β钛合金两种骨替代材料共同培养,在既定时间内观察两种骨替代材料对成骨细胞生长、附着的影响。结果表明两种骨替代材料对成骨细胞生长无明显抑制或促进作用,均具有良好的细胞相容性,它们皆能使成骨细胞附着于各自材料表面,分泌形成胶原纤维样基质。HA/K2Ti6O13/β-Ti生物复合材料较β钛合金具有更优异的的生物活性和成骨性能,是一种很好的生物植入材料。     

种植牙用钛合金Ti-30Nb-8Zr-2Mo力学性能研究

种植牙技术在口腔领域应用越来越广泛,为了解决种植体价格昂贵的问题,口腔材料研究者一直致力于研制无毒且具有优越生物相容性、比重低、弹性模量与人体硬组织相匹配、耐腐蚀性强、热传导率低、价格低廉的新型合金材料[1].     

种植牙用钛合金Ti-30Nb-8Zr-2Mo硬度及弹性模量

背景:目前广泛应用于临床的纯钛和Ti-6AI-4V种植体材料中存在着铝和钒的潜在毒性及弹性模量太大易造成界面应力屏障等问题.目的:对自行研制的新型钛合金Ti-30Nb-8Zr-2Mo进行硬度及弹性模量性能测试.设计、时间及地点:观察实验,于2003-03/2006-02在河北工业大学材料学实验室完成.材料:钛合金制备用原材料海绵钛纯度≥99%、钼粉纯度≥99%、铌条≥99.9%、海绵锆≥99.4%.方法:在均匀化退火、热煅、固溶后对试样显微硬度进行测量,对时效后的样品进行压缩试验.主要观察指标:硬度值和应力应变曲线.结果:研究显示800℃0.5 h固溶后得到最大程度的强化合金,固熔合金硬度变化不大,时效后硬度显著增强,试样的抗压强度为1 054 MPa,压缩弹性模量达到16.5 GPa.结论: 自行研制的新型钛合金Ti 30Nb-8Zr-2Mo硬度和弹性模量均达到种植体材料的性能要求.     

三种新型亚稳β钛合金在人工模拟体液中的腐蚀行为

目的:评估所设计的3种合金在人造生理环境中的耐腐蚀性能。方法:实验于2006-06在河北工业大学生物实验室完成。观察3种基于d-电子合金设计方法设计的具有较低弹性模量的新型亚稳β钛合金Ti35Nb10Zr、Ti35Nb8Zr2Mo、Ti20Nb15Zr10Mo和对比合金Ti6Al4V在Hank’s人工模拟体液中的电化学行为,分析合金铸锭的自腐蚀电位Ecorr随时间变化的关系曲线及阳极极化曲线。结果:①在浸入Hank’s人工模拟体液40min后,所设计的Ti35Nb10Zr合金具有最低的自腐蚀电位值,为-252mV,Ti35Nb8Zr2Mo、Ti20Nb15Zr10Mo的自腐蚀电位值则较高,分别为-217mV和-165mV。而对比合金Ti6Al4V则具有最高的自腐蚀电位值,为-98mV。②从阳极极化曲线得到的自腐蚀电流密度(腐蚀速率)Icorr值来看,Ti35Nb8Zr2Mo具有最大的Icorr值,为14.84mA/m2,其次分别为Ti20Nb15Zr10Mo(6.03mA/m2)和Ti35Nb10Zr(1.38mA/m2)。而Ti6Al4V则具有最小的Icorr值,为0.70mA/m2。③从腐蚀前的合金铸锭及Ti6Al4V(锻态)的扫描电镜照片看,所设计的3种合金铸锭表面均较锻态Ti6Al4V粗糙。结论:Mo含量的多少对于合金的耐腐蚀倾向大小具有一定作用。动电位极化曲线以及用于耐腐蚀实验的合金试样腐蚀前的扫描电镜照片表明影响合金耐蚀性的因素除化学成分外,合金的表面状况(粗糙度不同)可能也起到了重要作用。     

Ti基生物医用材料表面K2Ti6O13涂层的制备与表征

目的 新型表面改性技术和改性材料的开发是当今生物医学材料研究的主要方向，羟基磷灰石(HA)是一种最重要的表面改性材料，但较高的脆性和较低的结合强度严重制约了它在临床中的应用。方法本研究首次选用K，Ti6O13作为生物医用Ti合金的表面改件材料，利用KDC法尝试制备了K2Ti6O13涂层，并对涂层的微结构、结合强度和生物活性进行了观察分析与评估。结果利用KDC方法可以成功地原位合成K2Ti6O13涂层，涂层与钛合金基体间结合牢固，结合强度可达24MPa，热膨胀系数的良好匹配是结合强度提高的主要原因。结论涂层粗糙的表面和气孔可为骨的向内生长提供有利位置。经模拟体液浸泡，涂层表面形成了钙磷比接近人体骨骼的钙磷层，表明涂层具有良好的生物活性。     

种植牙用钛合金Ti-30Nb-8Zr-2Mo硬度及弹性模量

背景：目前广泛应用于临床的纯钛和Ti-6Al-4V种植体材料中存在着铝和钒的潜在毒性及弹性模量太大易造成界面应力屏障等问题。 目的：对自行研制的新型钛合金Ti-30Nb-8Zr-2Mo进行硬度及弹性模量性能测试。 设计、时间及地点：观察实验，于2003-03/2006-02在河北工业大学材料学实验室完成。 材料：钛合金制备用原材料海绵钛纯度≥99%、钼粉纯度≥ 99%、铌条≥ 99.9%、海绵锆≥ 99.4%。 方法：在均匀化退火、热煅、固溶后对试样显微硬度进行测量，对时效后的样品进行压缩试验。 主要观察指标：硬度值和应力应变曲线。 结果：研究显示800 ℃ 0.5 h固溶后得到最大程度的强化合金，固熔合金硬度变化不大，时效后硬度显著增强，试样的抗压强度为 1 054 MPa，压缩弹性模量达到16.5 GPa。 结论：自行研制的新型钛合金Ti-30Nb-8Zr-2Mo硬度和弹性模量均达到种植体材料的性能要求。