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钛合金材料作为生物医用材料有哪些优势

钛合金材料作为生物医用材料,主要用于硬组织替代,其模量要求与人体骨骼相似,且具有较高的疲劳强度。生物医用钛合金材料的典型力学性能,钛合金的弹性模量为55 ~ 114 GPa,与其他金属生物医用材料如316L不锈钢和co基合金相比,钛合金的弹性模量更低。骨的弹性模量一般在10 - 30gpa之间;因此,要求种植体的弹性模量与骨的弹性模量更接近。在三种钛合金中,轮式钛合金的弹性较小。

电热合金

还可以发现,与纯钛相比,含铝合金具有更高的弹性模量,因为铝可以增加杨氏模量。由于Nb和Zr可以降低杨氏模量,加入Nb和Zr的Ti具有较低的模量。纯钛的抗拉强度为240 ~ 550 MPa,合金元素强化合金的抗拉强度可达1100mpa,因为合金元素可导致固溶强化或第二相强化。延性是用延伸率来测量的,范围在10%到28%之间。

电热合金

通过对不同晶体结构中滑移系的分析,发现晶体表面和取向高度密集更容易促进塑性变形;塑性变形发生在b.c.c.晶体结构中,而不是在h.c.p.结构中。有数据给出了生物医学钛合金在107个循环时的疲劳强度。结果表明,合金的疲劳强度可达810 MPa,且在不同的处理条件下,合金的疲劳强度不同,因为合金的晶相具有各向异性的h.c.p.晶体结构。


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