本文關(guān)鍵詞：生物醫(yī)用多孔鈦合金材料的制備，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

與致密材料相比,生物醫(yī)用多孔鈦合金材料具有獨特的多孔結(jié)構(gòu)和更接近于人骨的強度和楊氏模量,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域特別是骨修復(fù)方面得到了廣泛的應(yīng)用,發(fā)展前景廣闊。重點圍繞生物醫(yī)用多孔鈦合金材料的制備方法與工藝進行了綜述,介紹了多孔鈦合金材料的各種制備方法,對其優(yōu)缺點進行了比較,并指出了該材料制備方面亟待解決的幾個問題和進一步研究的方向。

第2 7卷第 1期 21 0 0矩

VD. 7 12

No .1

2月

F b u r 2 1 e r ay 00

生物醫(yī)用多孔鈦合金材料的制備 劉輝，楊冠軍，于振濤 ,韓建業(yè)，劉春潮 (.西安建筑科技大學(xué)冶金工程學(xué)院，陜西 1 ( .西北有色金屬研究院，陜西 2西安

西安 7 0 5 ) 10 5 701) 10 6

摘

要：與致密材料相比，生物醫(yī)用多孔鈦合金材料具有獨特的多孔結(jié)構(gòu)和更接近于人骨的強度和楊氏模量，在醫(yī)

學(xué)領(lǐng)域特別是骨修復(fù)方面得到了廣泛的應(yīng)用，發(fā)展前景廣闊。重點圍繞生物醫(yī)用多孔鈦合金材料的制備方法與工藝進行了綜述，介紹了多孔鈦合金材料的各種制備方法，對其優(yōu)缺點進行了比較，并指出了該材料制備方面亟待解決的幾個問題和進一步研究的方向。 關(guān)鍵詞：生物材料；多孔材料；鈦合金；制備工藝；孔隙結(jié)構(gòu)

1前

言

用多孔鈦合金材料的制備。本文重點對近年來生物醫(yī)用多孔鈦合金材料在制備方法與工藝方面的研究 狀況進行了綜述。

鈦及鈦合金因具有優(yōu)異的抗腐蝕性、生物相容性、低密度和高的比強度等特點，在醫(yī)用外科方面特別是骨修復(fù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是其楊氏 模量與自然骨不匹配，且其拉伸強度、抗壓強度和

2多孔鈦合金材料制備方法及比較 2 1粉末冶金法 .

抗彎強度都比人骨高得多，載荷不能由植入體很好地傳到相鄰的骨組織，產(chǎn)生了應(yīng)力屏蔽現(xiàn)象，造成 植入體周圍出現(xiàn)骨應(yīng)力吸收，最終導(dǎo)致植入體的松

粉末冶金法由于能夠較好地控制孔隙的各種參 數(shù)，得到了廣泛應(yīng)用。 2 1 1松裝燒結(jié)法 ..

動和斷裂，限制了其進一步的應(yīng)用。 為了解決該問題，提出了在鈦及鈦合金中引入

將鈦粉末或鈦珠松裝于模具內(nèi)進行無壓燒結(jié)， 在燒結(jié)過程中粉末或顆粒相互粘結(jié)，從而形成多孔

孔隙的方法，將其制成多孔植入體。孔隙對植人體

燒結(jié)體。該法所得產(chǎn)品孔隙率為 4%一 0。 0 6% 李伯瓊等以純鈦粉 (度 9 .%,平均粒徑純 99 1. a)原料，采用粉末冶金法在 1 P 92pn為 0 a的真空度下進行燒結(jié)，獲得開孔孔隙度<5%,孔徑分 0布在 5~ 0之間的多孔鈦。張其翼等

H采用直徑 5 為 60 0的鈦珠以密堆積的方式在真空條件下 10 0℃燒結(jié) 1h制備出了多孔鈦 (圖 1,其孔之 3 見 )

的性能有以下幾個方面的改善：①多孔植入體的密 度、強度和彈性模量可以通過對孔隙率的調(diào)整來達

到與被替換骨組織的力學(xué)性能相匹配 (生物力學(xué)相容性),從而有效減輕或消除應(yīng)力屏蔽現(xiàn)象；②獨特的 多孔結(jié)構(gòu)及粗糙的內(nèi)外表面將有利于成骨細胞的粘 附、增殖和分化，促使新骨組織長入孔隙，使植人

體同骨之間形成生物固定，并最終形成一個整體； ③獨特的三維連通孔能夠使體液和營養(yǎng)物質(zhì)在多孔

間相互貫通，孔徑大小約為 20 m。由于鈦珠表面 0 是光滑的，所以其孔壁上沒有微孔。

植入體中傳輸，促進組織再生與重建，加快愈合過程。因此，具有上述優(yōu)點的生物醫(yī)用多孔鈦合金材 料被認為是目前很有吸引力的生物醫(yī)用植入材料。 劉培生…、姜淑文 l等曾對多孔金屬材料的不同制 2 備方法進行過較系統(tǒng)的分類，其中涉及到了生物醫(yī) 收稿日期：2 0 O 0 0 9一 8— 6

松裝燒結(jié)法通過控制壓坯的相對密度和選擇不同粒度的原料來獲得不同的孔隙，工藝流程中污染較少，但孔徑大小和孔隙率不易控制。對于球形粉末制成的多孔材料，孔隙率最大為 5%,并且孔的 0 形狀為非球形。由于球形粉末之間燒結(jié)頸處的孔是

基金項目：國家自然科學(xué)基金資助項目(0 7 6 1 C 0 2 1 3 80 1/ 10 0 )作者簡介：劉輝( 93 ) 18一，，男，碩士研究生，電話：0 9—82 18,Ema:l h i45@16 tm。 2 6 30 4— i i u 6 8 2 . o l u 0

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