医用金属复合材料的必威体育精装版进展.pptVIP

LOGO 材料科学与工程 医用金属复合材料的必威体育精装版进展 主讲人：赵严欣 医用金属复合材料 复合医用材料的几个必威体育精装版进展 医用不锈钢复合材料 新型生物医用镁合金 含 Cu 抗菌 Ti 合金 医用钴基合金 飞秒激光在医用金属复合材料精细加工和表面修饰中的应用 医用不锈钢复合材料 近代第一种用作植入材料的是不锈钢18-8 （标准牌号302），其强度比钒钢高，抗蚀能力也较强。 目前在18-8不锈钢的基础上，人们发展了316不锈钢。该不锈钢中Mo元素的存在改善了其在生理盐水中的抗蚀性。 返回 医用不锈钢 近些年来低镍和无镍的医用不锈钢正逐渐得到发展和应用。 日本的物质材料研究所（筑波市）开发了一种不含镍的硬质不锈钢的简易生产方法。这样生产的无镍不锈钢解决了原来难以加工而制造成本太高的问题。利用此法生产的无镍不锈钢生产成本低廉，有望广泛用于医疗领域。 医用不锈钢应用 不锈钢的高强高模量使其在医疗器械中的应用极为广泛，同时价格不高。 新型生物医用镁合金 由于目前研究的商用镁合金大都含有Al和重稀土元素,其中Al是神经毒性元素,重稀土元素容易在脑中富集。 生物材料工作者逐步开展了对含有无毒或低毒性元素的新型生物医用镁合金的研制工作。 返回 Heublein设计了AE21镁合金(2%Al+ 1%RE)并制备该镁合金支架将其植入猪的冠状动脉,结果显示植入6个月后有50%质量损失,且降解速度与时间呈线性关系,无炎症反应。 镁合金的可降解性和灭菌作用 近年来，随着具有生物可降解特性的镁基金属材料研究的不断深入和拓展，可降解镁合金骨内植入器件和心血管支架产品的研究开发已经逐步展开，并有望尽快进入临床应用。 研究结果证实了镁基金属的灭菌生物功能，即镁基金属在体液环境中的降解可以强烈杀死大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等常见感染细菌。 镁基复合材料的灭菌机理 由于镁基金属在人体环境中的降解会引起其周围环境的碱性大幅升高，即 pH 值的显著增大，这也会明显破坏细菌的生存条件，从而起到杀灭细菌的作用。 镁基合金的抗菌性良好 医用镁合金的股价行情 含 Cu 抗菌 Ti 合金 纯 Ti 已经广泛应用于牙种植体等齿科材料，Ti-6Al-4V Ti 合金则以其高强骨度、低密度、高耐蚀性等优势而广泛应用于骨科领域。 Ti-xCu( x =10，20，30) 和 Ti-6Al-4V-yCu ( y = 1，3，5 ) 系列含 CuTi 合金，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等常见致病细菌同样起到强烈的杀灭作用。 Cu 元素的加入在 Ti 合金中形成了一定量的 Ti2Cu 相，从而具有了强烈抗菌功能。 进展介绍 Ti-6Al-4V Ti 合金 CuTi 合金 抗菌机理 拓展：关于合金的抗菌机理，有兴趣的同学可以课下自行研究 返回 含铜钛合金的应用 宝鸡英耐特医用钛有限公司 医用钴基合金 简介：钴基合金通常指Co-Cr合金，有2种基本牌号：Co-Cr-Mo合金和Co-Ni-Cr-Mo合金。 作为植入体：锻造加工的Co-Ni-Cr-Mo合金是一种新材料，用于制造关节替换假体连接件的主干，如膝关节和髋关节替换假体等。 返回 北京昌航医用钴合金企业 国际必威体育精装版进展 美国材料实验协会推荐了4种可在外科植入中使用的钴基合金，它们是： 锻造Co-Cr- Mo合金（F76）， 锻造Co-Cr-W-Ni合金（F90）， 锻造Co-Ni-Cr-Mo合金（F562）， 锻造Co-Ni-Cr-Mo-W-Fe合金（F563）。 国内进展 四川大学华西口腔医院的研究人员发现，深冷处理可以有效提高钴铬钼高熔铸造合金的抗拉强度，也能有效增强口腔铸造合金的弯曲弹性模量、抗弯强度、耐磨性和耐腐蚀性。 需要克服的问题 但是由于钴基合金价格较高，并且合金中Co、Ni元素存在着严重致敏性等生物学问题，应用受到一定的限制，近些年通过表面改性技术来改善钴基合金的表面特性，有效提高了其临床效果。 知识拓展—Ni的生物学毒性 飞秒激光在医用金属复合材料精细加工和表面修饰中的应用 飞秒（femtosecond）也叫毫微微秒，简称fs，是标衡时间长短的一种计量单位，飞秒激光是人类目前在实验室条件下所能获得最短脉冲的技术手段。 返回 原理图 其工作机理是因为飞秒激光具有极高的光强。 脉冲持续时间与电子系和声子系(晶格)之间耦合和能量传递的时间( 10ps)、热散失到周围溶剂的时间(100ps)相比还短得多。 所以局部能量淀积很明显,能量积累到一定程度便会引起大尺度纳米构造物的融化,从而改变纳米颗粒的大小和形状。 作业及思考题 Ti2Cu相为什么能抗菌？合金的抗菌机理是什么？ Ti的生物学毒性。 在线资源链接 中国科学院 中科院沈阳金属所 中国知网CNKi 美国化学会 SCI 一些常用的网络资源 材料科学与工程 医用金属复合