多孔钛

摘要： 医用多孔钛及钛合金已获得了良好的临床应用,但为了推进多孔钛及钛合金材料在体内骨组织形成更好的骨性愈合和骨整合,有必要在其表面进行改性。简要介绍了医用多孔钛及钛合金的成型方法,主要包括粉末冶金法、金属沉积法和铸造法3大类。着重综述了目前国内外常用的2种对医用多孔钛及钛合金进行表面改性的方法,即制备表面生物活性涂层和表面化学改性方法。

摘要： 目的介绍一种基于锥形束CT(Cone Beam CT,CBCT)获得牙根三维模型,利用计算机辅助设计(CAD)构建与牙根形态一致的表面多孔种植体,通过选择性激光熔融(SLM)技术进行3D打印制造表面多孔的根形种植体(Root-Analogue Implant,RAI)的方法。材料与方法使用CBCT对1位拔牙患者的头颅进行扫描,将生成的DICOM文件导入Mimics医学影像处理软件,分离牙齿和颌骨,将牙齿的三维网格保存为标准化的三角测量语言(STL)文件。将文件导入Geomagic Studio软件进行修饰,再用3-Matic Medical建模软件进行牙根表面的多孔结构设计以及牙冠部的基台设计。采用SLM技术和生物相容性钛合金(Ti6Al4V)粉末进行制造。结果设计得到的个性化根形多孔钛种植体模型,其表面多孔层厚度为0.5 mm,孔径0.5 mm,孔隙率为70%,多孔层内部为缩小的根形实心结构。3D打印制造的成品形态与设计模型一致,其颈部以下外形也与拔除的患牙一致。结论利用3D打印技术制造个性化多孔钛种植体可能成为即刻种植的一种方法,因其与牙槽窝的适合性,相比较于传统的即刻种植能够缩短治疗周期,但是否能够达到良好的骨结合尚需进一步实验验证。

摘要： 综合设计性实验是培养大学生创新意识和动手能力,提高综合素质的重要手段.探索在本科生中开设"粉末烧结法制备多孔钛及性能表征"综合实验项目,尝试利用现有的设备对制备的多孔钛进行性能表征和评价.实验内容丰富、 制备和检测过程简单,容易实现,可以让学生了解到科研的前沿动态、 掌握新材料的制备方法和性能表征的方法,提高学生的动手能力、 学习兴趣和创新能力.实践表明此类综合设计性实验能够提高学生实验的积极性,激发其研究兴趣.

摘要： 利用电火花线切割的方法制备具有双尺度结构的超疏水多孔钛表面,用于实现油水混合物的分离.以多孔钛为基材,通过电火花线切割的方法在表面加工出阵列微沟槽结构,该表面经过全氟癸基三乙氧基硅烷的低表面能修饰后,制得超疏水多孔钛表面.利用接触角测试仪和电子显微镜等手段对超疏水多孔钛表面进行润湿性测量和形貌特征的分析,利用油水分离器测试超疏水多孔钛的油水分离能力.制备的超疏水多孔钛表面的接触角为162.6°,滚动角为0.5°,表现出低的粘附性.在油水分离试验中,超疏水多孔钛对于不同的油水混合物的分离率超过98％,耐压性测试发现该表面具有较好的耐压性能.化学稳定性测试和耐腐蚀性测试表明,超疏水多孔钛比基材具有更好的化学稳定性和耐腐蚀性.

摘要： 目的 介绍一种基于锥形束CT(Cone Beam CT,CBCT)获得牙根三维模型,利用计算机辅助设计(CAD)构建与牙根形态一致的表面多孔种植体,通过选择性激光熔融(SLM)技术进行3D打印制造表面多孔的根形种植体(Root-Analogue Implant,RAI)的方法.材料与方法 使用CBCT对1位拔牙患者的头颅进行扫描,将生成的DICOM文件导入Mimics医学影像处理软件,分离牙齿和颌骨,将牙齿的三维网格保存为标准化的三角测量语言(STL)文件.将文件导入Geomagic Studio软件进行修饰,再用3-Matic Medical建模软件进行牙根表面的多孔结构设计以及牙冠部的基台设计.采用SLM技术和生物相容性钛合金(Ti6Al4V)粉末进行制造.结果设计得到的个性化根形多孔钛种植体模型,其表面多孔层厚度为0.5 mm,孔径0.5 mm,孔隙率为70％,多孔层内部为缩小的根形实心结构.3D打印制造的成品形态与设计模型一致,其颈部以下外形也与拔除的患牙一致.结论 利用3D打印技术制造个性化多孔钛种植体可能成为即刻种植的一种方法,因其与牙槽窝的适合性,相比较于传统的即刻种植能够缩短治疗周期,但是否能够达到良好的骨结合尚需进一步实验验证.

摘要： 多孔钛有着良好的生物相容性、耐磨性和耐蚀性,其特有的孔隙结构不仅有利于成骨细胞的增殖和分化,还便于将其力学性能调整至与被替换的人体组织相匹配,现已成为重要的人体硬组织替代材料,得到越来越广泛的关注.为此,总结了国内外关于医用多孔钛制备的最新研究成果,介绍了近年来5种新兴的多孔钛制备方法——放电等离子烧结法、带有空间支架的粉末冶金法、选择性激光熔化法、电子束熔融法和激光金属沉积法,讨论了不同制备方法对材料表面性能和力学性能的影响,并对多孔钛用作生物植入物产品的发展方向进行了展望.

摘要： 基于分子动力学模拟研究单晶纳米多孔钛拉伸过程的应变率效应和温度效应,通过Ovito具体分析了拉伸过程产生的微观变形机制.研究发现:多孔钛材料在拉伸变形初期主要发生相变、位错运动和边界生长,在拉伸后期的主导变形机制为位错运动.控制温度不变时,高应变率抑制了位错运动,更多由HCP晶格结构相变为BCC晶格结构,从而使材料的最大抗拉强度极限明显增强.控制应变率不变时,随着温度升高,相变和位错的变化相差无几,边界运动生长剧烈导致材料的最大抗拉强度极限降低,材料出现软化现象.

摘要： 目的分析氯己定接枝修饰对多孔钛抗菌性能、成骨细胞黏附以及增殖情况的影响。方法选取纯钛试件50个(直径10.0mm,厚度1.5 mm),分为对照组和研究组各25个,对照组实施常规处理,研究组在此基础上加用戊二醛接枝氯己定,比较两组抗菌性能及成骨细胞黏附增殖情况。结果电镜扫描及死活菌染色显示研究组表面黏附的细菌数量较少,且以死菌居多,菌壁破裂比例高。研究组培养5d时的成骨细胞活性低于对照组(P<0.05)。细菌-细胞共培养结果显示研究组表面未观察到细菌,黏附大量细胞,细胞形态保持良好。结论多孔钛应用氯己定接枝修饰能够有效增强其抗菌能力,确保成骨细胞黏附。

摘要： 东邦钛目前正在开发具有优良通气性、电气特性的多孔钛。该产品共有4种,分别具有优异的柔性、空隙率等。预计未来主要用于过滤器、电极材料、靶材,目前样品的出货量正在增加。4种产品当中唯一的专门生产的意匠性产品已经确定了相关期限。

摘要： 由于预钙化刘HA有诱导沉积作用,进而形成均匀涂层,而未预钙化的多孔钛表面由于表面张力作用形成团簇状HA涂层.采用碱热处理+模拟体液(SBF)等化学方法在多孔钛表面制备羟基磷灰石(HA)涂层,采用扫描电镜观察多孔钛表面形貌,采用能谱分析仪对表面的HA涂层成分进行分析,对比研究预钙化对HA形貌的影响,并探讨不同形貌HA的形成机理.结果表明:采用预钙化处理的多孔钛表面形成均匀附着且有一定厚度的HA,而未预钙化多孔钛表面则形成以团簇状不均匀分布的HA.

摘要： 在传统粉末冶金方法的基础上,采用造粒松装烧结法制备了孔隙率在60％～80％的具有三维连通结构的多孔钛.研究发现,制备的多孔钛具有双峰孔结构,即同时含有平均尺寸300μm的大孔和均匀分布在大孔孔L壁和内部的20μm的小孔.力学性能测试结果表明,造粒松装烧结法制备的多孔L钛压缩强度为3.240～67.859MPa,弹性模量为0.158～0.544GPa,完全能够满足医用植入体的要求.同时,多孔钛的相对力学性能与相对密度之间满足Gibson-Ashby的多孔材料力学模型.

摘要： 采用粉末冶金法制备了具有适合人体组织长入孔径的多孔钛,并对其进行生物活化处理.利用EPMA、SEM、XRD等研究了不同预处理方法和浸泡时间对多孔钛表面羟基磷灰石(HA)的形貌及形成速度的影响.结果表明,多孔钛的表面以及孔的内表面上均有纳米晶TiO2生成,预钙化处理能够明显提高多孔钛表面生成羟基磷灰石的速率,促进HA的形核长大,预钙化后P含量增加明显,验证了Na2HPO4在预处理中对多孔钛的活化是有利的.

摘要： 多孔结构钛植入体的研发进一步降低了钛植入体的弹性模量，有效降低了植入体与骨的力学性能不匹配所产生的应力屏蔽。同时，多孔的结构特征能提高植入体与人体组织生物整合。已经有很多关于钛多孔涂层和多孔材料的报道和评论。本文介绍了多孔钛制备方法的研究现状和发展趋势,简要总结了作者在多孔钛及钛合金表面活化方面的研究工作。

摘要： 将一种新的近净成形技术--凝胶注模成形技术成功应用于大尺寸、复杂形状医用多孔钛人造骨替代材料的生产,并研究了凝胶注模成形工艺参数对浆料流动特性、坯体强度及烧结体孔隙、力学性能的影响。研究结果表明:预混液中有机单体的浓度、单体/交联剂比例以及固相含量是决定钛粉浆料表观粘度、Gelcasting坯体强度的重要参数；对于医用多孔钛植入材料的凝胶注模成形工艺,适合的预混液单体浓度为30％(质量分数),单体/交联剂比例为120:1,浆料固相含量为34％(体积分数)；1100°C保温1.5h是凝胶注模成形多孔钛较为适合的烧结工艺路线；所制得孔隙度46.5％、开孔隙度40.7％多孔钛的抗压强度158.6MPa、杨氏模量8.5Gpa,与自然骨基本匹配,适合作为人造骨替代材料。

摘要： 应用一种新的近净成型技术--凝胶注模成型技术,成功制备大尺寸、复杂形状医用多孔钛人造骨替代材料,并研究了凝胶注模成型工艺参数对浆料流动特性、坯体强度及烧结体孔隙、力学性能的影响。研究结果表明：预混液中有机单体的浓度、单体/交联剂比例以及固相含量是决定钛粉浆料表观粘度、Gelcasting坯体强度的重要参数；对于医用多孔钛植入材料的凝胶注模成型工艺,适合的预混液单体浓度为30％(质量分数),单体/交联剂比例为120∶1,浆料固相含量为34％(体积分数)；1100°C保温1.5h是凝胶注模成型多孔钛较为适合的烧结工艺路线；所制得孔隙度46.5％、开孔隙度40.7％多孔钛的抗压强度158.6MPa、弹性模量8.5GPa,与自然骨基本匹配,适合作为人造骨替代材料。

摘要： 本文利用扫描电镜、X射线衍射仪、天平等设备对不同孔率在不同烧结温度下制得的多孔钛进行检测分析.结果表明,不同烧结温度制得到的多孔钛的微观结构不同,颗粒间的烧结颈随温度的升高而变粗,多孔钛的线收缩率随烧结温度的升高而增大,制造多孔钛的造孔剂含量对烧结线收缩率影响不明显.

摘要： 如何取得更快更好的骨结合一直是骨内种植体研究的目标.与骨组织直接接触的种植体界面,在骨结合过程中发挥着至关重要的作用.表面改性是优化种植体成骨功能的一种有效手段.近年来的研究表面,通过纳米化改性可以提高种植体的成骨能力.

摘要： 采用粉末冶金工艺制备出微米孔径且孔隙率较高的多孔钛免疫隔离材料,分析了压制压力、烧结温度等因素对多孔金属钛孔径及孔隙率的影响。试验结果表明,随着压制压力的提高,钛粉末烧结后平均孔径尺寸和孔隙率逐渐减小,孔隙分布和孔径尺寸较均一.烧结温度对多孔金属钛影响显著,随烧结温度的升高,平均孔径尺寸逐渐增大,孔隙率先略有上升后逐渐降低.

摘要： 采用冷喷涂制备多孔Ti块材，并通过高温真空热处理改善多孔Ti块材的组织与性能。结果表明:热处理后Ti块材气孔增大和产生微小的气孔;同时热处理态多孔Ti块材表现出脆性断裂特征，但热处理加强了Ti颗粒间局部的冶金结合，从而其平均抗拉强度提高约95.7MPa。

摘要： 本发明提供一种球形多孔氧化钛纳米粒子的合成方法，其易于操作，合成时不需要长时间，并能够容易地根据用途来调整球形多孔氧化钛纳米粒子的粒径和孔径；本发明还提供用该合成方法所制造的球形多孔氧化钛纳米粒子、以及含有该球形多孔氧化钛纳米粒子的基因枪用载体。本发明的球形多孔氧化钛纳米粒子的合成方法包括使异丙氧基钛和羧酸在超临界流体中进行反应的工序，其中，所述超临界流体为超临界甲醇，所述羧酸为蚁酸、乙酸、安息香酸、邻苯二甲酸、富马酸或马来酸。

摘要： 本发明提供一种球形多孔氧化钛纳米粒子的合成方法，其易于操作，合成时不需要长时间，并能够容易地根据用途来调整球形多孔氧化钛纳米粒子的粒径和孔径；本发明还提供用该合成方法所制造的球形多孔氧化钛纳米粒子、以及含有该球形多孔氧化钛纳米粒子的基因枪用载体。本发明的球形多孔氧化钛纳米粒子的合成方法包括使异丙氧基钛和羧酸在超临界流体中进行反应的工序，其中，所述超临界流体为超临界甲醇，所述羧酸为蚁酸、乙酸、安息香酸、邻苯二甲酸、富马酸或马来酸。

摘要： 本发明公开了多孔二氧化钛纳米材料、金属纳米粒子修饰多孔二氧化钛的光催化材料及其制备方法和应用，属于甲烷光化学催化技术领域。本发明的光催化材料为多孔二氧化钛，以及多孔二氧化钛修饰多种金属纳米粒子的复合材料，可以在低至室温对甲烷进行光催化，避免高温热催化反应过程的高耗能、危险性，温和的反应过程能够免于甲烷过度还原生成积碳，因此催化剂的寿命得以改善。通过催化剂中二氧化钛和金属的不同组合，能够调控催化反应生成烃的种类和分布，以较高的比例生成烯烃。以催化循环形式考察催化反应的持久性表现了较好的催化活性，催化反应循环至少能稳定50次，总催化反应的时间至少达到2个星期。

摘要： 本发明公开了一种多孔钛骨钉及凝胶注模法成型并烧结多孔钛骨钉的方法，该骨钉由以下原料制成：琼脂0.5‑2％；羟丙基甲基纤维素0.01‑1％；水25‑45％；钛合金粉末50‑70％；发泡剂0.1‑5％。制备方法包括：取琼脂、羟丙基甲基纤维素、去离子水混合均匀，得到液态高分子材料成型剂；将钛合金粉末加入，并加入发泡剂，搅拌；将浆料注入骨钉模具中；将多孔骨钉坯体预烧结，然后正式烧结，得到多孔钛骨钉。本发明制备的骨钉具独特的三维组织结构和良好的力学性能，通过在孔洞中载药加快骨组织生长，且无需后续取出。同时，该多孔钛合金骨钉减少了加工步骤，降低了生产成本，所用材料绿色安全无污染。

摘要： 本发明公开了一种多孔钛椎间融合器的制备方法，所述方法包括：将钛金属粉末与造孔剂按照15∶1～20∶1比例混合，然后恒温均匀搅拌混合物；将搅拌后的混合物倒入模具中，冷却后脱模，形成预成型样件；将预成型样件冷藏保存后放置在室温条件下自然干燥；干燥后的样件在烧结炉中氩气保护下预烧，再将预烧后的样件按照所需椎间融合器的尺寸规格机械加工成型；加工成型后的样件放入烧结炉中进行真空二次烧结，获得多孔钛椎间融合器成品。本发明多孔钛椎间融合器符合理想的骨长入条件，且易于机械加工成型。

摘要： 本发明属于多孔金属材料与金属材料表面处理交叉领域，具体为多孔钛表面氧化制备多孔二氧化钛块体材料的方法，将造孔剂与钛粉以1：10～1:1的体积比进行配比，并进行机械混合，装入垫有碳纸的不锈钢模具中，将压好的坯料块体放置于真空干燥箱中造孔剂脱除；放置于可充入流动性气体的石英炉中，对多孔钛材料进行烧结，降温后向炉体中以100‑200mL/s的速率充入脱氧处理后的水蒸气；在多孔钛表面生成纯金红石型二氧化钛层；反应完成后，关闭水蒸气入口，对炉体降温至室温。本方法方法采用石英加热炉同时进行材料的烧结与表面水蒸气反应，以获得不同表面晶型的多孔二氧化钛材料。

摘要： 本发明涉及表面加工技术领域，具体涉及梯度多孔钛网及用于高效油水分离的超疏水的梯度多孔钛网的制备方法。本发明采用金属3D打印技术制备一种内部孔径大小沿厚度方向呈梯度变化的多孔钛，以此梯度多孔钛为基体对其全部三维表面进行超疏水改性处理，最终获得液体渗透速率高、分离效率高、可重复性好，且具有良好化学稳定性和高机械强度的用于油水分离的梯度多孔钛材料。

摘要： 本发明公开了一种多孔钛骨钉及凝胶注模法成型并烧结多孔钛骨钉的方法，该骨钉由以下原料制成：琼脂0.5‑2％；羟丙基甲基纤维素0.01‑1％；水25‑45％；钛合金粉末50‑70％；发泡剂0.1‑5％。制备方法包括：取琼脂、羟丙基甲基纤维素、去离子水混合均匀，得到液态高分子材料成型剂；将钛合金粉末加入，并加入发泡剂，搅拌；将浆料注入骨钉模具中；将多孔骨钉坯体预烧结，然后正式烧结，得到多孔钛骨钉。本发明制备的骨钉具独特的三维组织结构和良好的力学性能，通过在孔洞中载药加快骨组织生长，且无需后续取出。同时，该多孔钛合金骨钉减少了加工步骤，降低了生产成本，所用材料绿色安全无污染。

摘要： 本发明公开了一种多孔钛喂料及其制备方法、多孔钛产品，涉及多孔喂料制备技术领域。该方法包括将钛粉与造孔剂混合得到混合粉末，且造孔剂为聚甲基丙烯酸甲酯粉末；将混合粉末与高分子粘结剂混合后进行密炼得到混合料；将混合料进行破碎后得到多孔钛喂料。该方法一方面可使得钛材料中易产生孔洞结构，从而容易获得高质量的多孔钛结构，另一方面可在保证制备过程清洁的前提下，有效地提高各组分的相容性，减少环境污染，以为制备得到高性能，分布均匀的多孔钛产品提供有力的保障。该多孔钛产品通过上述的多孔钛喂料经过注射成形、催化脱脂及真空烧结后制得，该多孔钛产品孔隙分布均匀、性能高。

摘要： 本发明公开了一种多孔钛椎间融合器的制备方法，所述方法包括：将钛金属粉末与造孔剂按照15∶1～20∶1比例混合，然后恒温均匀搅拌混合物；将搅拌后的混合物倒入模具中，冷却后脱模，形成预成型样件；将预成型样件冷藏保存后放置在室温条件下自然干燥；干燥后的样件在烧结炉中氩气保护下预烧，再将预烧后的样件按照所需椎间融合器的尺寸规格机械加工成型；加工成型后的样件放入烧结炉中进行真空二次烧结，获得多孔钛椎间融合器成品。本发明多孔钛椎间融合器符合理想的骨长入条件，且易于机械加工成型。