Le développement des alliages de titane biomédicaux peut être divisé en trois générations. La première génération est constituée de titane pur et de Ti-6Al-4V (fraction massique, la même ci-dessous). Ti-6Al-4V a une bonne résistance à la corrosion, un faible module d'élasticité (110-130 GPa) et une excellente correspondance résistance-plastique, et a été largement utilisé dans le domaine des matériaux métalliques médicaux. Cependant, son module d'élasticité est 4-20 fois celui des os humains, et l'utilisation clinique a montré que les éléments Al et V peuvent provoquer des effets indésirables tels que la maladie d'Alzheimer, des troubles nerveux et l'ostéomalacie.
Par la suite, l'Allemagne et la Suisse ont remplacé V par Fe et Nb respectivement dans les années 1980 et ont développé la deuxième génération d'alliages de titane médicaux plus représentés par Ti-5Al-2.5Fe et Ti-6Al -7Nb. Ti-5Al-2. 5Fe et Ti-6Al-7Nb ont des propriétés mécaniques similaires et une meilleure biocompatibilité que Ti-6Al-4V, mais contiennent toujours un élément Al potentiellement toxique, et le module d'élasticité est encore beaucoup plus élevé que celui de l'os humain.
Afin d'améliorer encore la biocompatibilité et la compatibilité mécanique des alliages de titane médicaux, depuis les années 1990, les pays du monde entier ont successivement développé les alliages de titane médicaux de troisième type qui ne contiennent pas d'éléments toxiques tels que Al et V et ont un module d'élasticité inférieur. Recherche sur les alliages de titane et développement d'une série de nouveaux alliages de titane médicaux, tels que Ti-13Nb-13Zr, Ti-12Mo-6Zr-2Fe (TMZF) et Ti-35Nb-7Zr-5Ta (T-Osteum) aux États-Unis, et Ti-35Nb-7Zr{{13 }}Ta (T-Osteum) au Japon Ti-29Nb-13Ta-4. 6Zr ( TNTZ ) et Ti-23Nb-0. 7Ta-2Zr-1.2O (fraction atomique/pourcentage, gomme métallique) , Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn (Ti{{29 }}) , TLE(Ti-(3~6)Zr-(2~4)Mo-(24~27)Nb) et TLM(Ti-(1.5 ~4.5 )Zr-(0.5 ~5.5)Sn-(1 .5 ~ 4.4) Mo-(23.5 ~26.5 )Nb etc.
La plupart de la nouvelle génération d'alliages de titane médicaux sont du système Ti-Nb, et des éléments biocompatibles tels que Mo, Ta, Zr et Sn sont ajoutés, qui ont un module d'élasticité inférieur et de meilleures performances que le titane pur et les alliages de titane médicaux tels que Ti-6Al-4V. biocompatibilité. Les alliages de titane à base de Ti-Nb peuvent obtenir une excellente biocompatibilité, un faible module élastique, une résistance élevée, une superélasticité et un effet de mémoire de forme grâce à la conception de la composition de l'alliage et à la régulation de la microstructure, et ont été largement reconnus par les chercheurs dans les domaines des matériaux et de la médecine. concentrer sur.
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