Микропореста структура Титан Материал
Титанът се използва широко в човешки имплантируеми медицински продукти заради добрата си биосъвместимост, бактериостаза, висока якост, леко тегло, устойчивост на корозия, и без утаяване на тежки метали.
Наскоро учени от САЩ, Япония и Южна Корея разработиха нов метод за приготвяне на титанови материали с триизмерни микроструктури. Те първо подготвили двуслойна мрежа от титанов хидрид чрез печат, след което претърколили мрежеста мрежа в цилиндър и я намалили до титан чрез частично вакуумно синтероване. Този метод ни дава по-голяма гъвкавост при контролирането на формата и геометрията на материала. Използвайки тази техника, изследователите фабрикуваха навесни титанови ролки и характеризираха своята микроструктура и механични свойства. Мастилото, използвано за печат, е съставено от титанов хидрид на прах и съполимер. Изследователите измерват теглото, диаметъра и височината на титанните намотки преди и след топлинната обработка, за да изчислят порьозността на материала. Те също така извършиха тестове за едноаксиална компресия върху материала, измервайки щама и твърдостта на материала.
Експериментални резултати показват, че тази мрежеста структура получава много добра пристъп на скованост, твърдост и пластичност. Ортогонални двуслойни мрежести тела са добре синтерирани заедно. Микропорите могат да се наблюдават върху титанните влакна на всеки слой. Тъй като размерът на частиците на праха намалява, неговите синтероване свойства се увеличават, докато порьозността намалява.
Титанът с микропореста структура има две други предимства за имплантиране в човешкото тяло:
1. Да се намали твърдостта на материала, като по този начин се отслаби ефектът на екраниране на стреса;
Второ, тя може да въведе костен растеж и да ускори комбинацията на човешкото тяло и импланта. Титан за трусови структури или микроредове съчетава висока якост, ниска плътност, и отлична устойчивост на щети.
Що се отнася до настоящите методи за подготовка на такива материали, те включват главно реплика прецизно леене, синтероване на подредени телени масиви, или селективна електронна греда/лазерно синтероване на титанов прах.
В крайна сметка изследователите установиха, че методът на приготвяне на този нов микроструктуриран титанов материал е не само подходящ за титанов метал, но може да бъде перфектно разширен и до други практически метали чрез използване на този метод, и дори може да се използва за синтеруеми керамични материали на основата на оксид.