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沈陽泰恒通用科技有限公司公司以“著眼軌道交通設備,開發鈦合金應用技術”為發展理念,以鈦合金貨架,鈦合金螺絲,鈦合金絲為主打產品,公司先后與中國北車集團、南車集團旗下公司建立了良好的合作關系,并在車輛輕量化、替代進口產品等方面開展了廣泛的合作。

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談大金牙:金屬材料在醫學領域的應用
發布時間:2019-01-05 18:05 來源:沈陽泰恒通用科技有限公司 閱讀:
原名:談大金雅:金屬材料在醫學中的應用中關村在線原創性如果你能在2000年之前記住,估計
    
     中關村網上創意如果你能在2000年之前記住一些事情,估計大多數人都會記得有金牙老人。如果時間繼續倒流,就必須張開嘴來證明你解放前有錢。這是金屬材料修復我們身體最常用的方法。今天我們將討論金屬材料及其在醫學中的應用。
    
     近年來,聚合物和復合材料似乎在牙科等醫學領域更受歡迎。過去,金牙越來越少了。相反,光固化樹脂被更多地用于填充和修復,但金屬材料有其不可替代的一面,這使得金屬材料在診斷、治療、替換、修復甚至增強人類自身功能方面有著大量的應用。隨著人們對3D金屬印刷的日益關注,過去難以加工或個性化定制的金屬材料在第二個春天也在發光。
    
     金屬材料的最早使用可以追溯到公元前3400年腓尼基人使用金屬材料填充牙齒,但由于原始手段,它看起來更像今天許多兒童穿的矯正牙齒的鋼制外套。到19世紀中后期,冶金技術的進步使人們開始掌握更多金屬的特性,并根據需要制造合金。1896年,醫學界開始使用鍍鎳鋼螺釘來修復骨折。
    
     事實上,鋼是一種鐵基合金,不同的配方已經生產出大量具有不同性能的鋼材。自從西方開始煉鋼以來,鋼材的價格一直很便宜,而且鋼材有許多令人滿意的特點:易加工、強度高、耐腐蝕、強度高。經鍛造進一步提高,合金鋼的強度不易斷裂。
    
     醫用不銹鋼在手術室很常見,手術刀、剪刀、止血鉗等都是不銹鋼制品,但您可能對醫療設備有誤解。我說這是便宜的,普通人不接受有便宜的醫療設備,比如手術室常用的德國蛇形止血鉗就要幾千元。
    
     不銹鋼優異的力學性能已廣泛應用于正畸治療,另一方面是骨科髓內釘等領域的高強度,醫用不銹鋼最常用的是316L和317L奧氏體不銹鋼,已被納入ISO國際標準。不銹鋼的問題是密度、力學性能和人體組織差異很大,植入后的腐蝕和鎳離子滲出會帶來不良反應。目前,無鎳不銹鋼正在鋼領域進行研究。
    
     十多年前,戶外運動非常流行,今天的馬拉松。然而,許多人過度運動,導致關節軟骨組織衰竭,所以他們只能在醫院進行人工關節置換。人工關節植入需要很長時間。它將被使用十年以上。最常用的是鈷合金。
    
     最早開發的鈷合金是鈷鉬鉻合金。其耐腐蝕性能是不銹鋼的40倍。它非常適合在人類環境中長期使用,20世紀70年代,開發了強度較好的鍛造鈷鎳鉻鋁鎢鐵合金和鈷鎳鉻鋁合金,鈷合金的耐腐蝕性能使其在人工關節領域有了輝煌的發展。目前,鈷合金廣泛應用于需要長期植入的膝關節和髖關節。
    
     鈷合金的耐磨性最好,植入人體后,表面會形成鈍化膜,適合長期植入,鈷合金是理想材料嗎也不是。鈷本身非常昂貴,尤其是現在對充電電池的需求已經導致了鈷的價格飆升。第二,使用中鈷和鎳等離子沉淀的損失可能會導致其他問題。目前,該合金的表面性能得到了改善,提高了臨床效果。例如,髖關節如上圖所示,鈷合金仍用于腿部骨骼的接觸固定端,但摩擦接觸面已由更耐用、更光滑的陶瓷或聚合物聚乙烯材料制成。
    
     以上提到的不銹鋼和鈷合金都考慮到了材料的強度,因此一些親和力不足的問題只能被容忍。20世紀40年代,人們發現了一種輕質、高強度、人性化的金屬鈦。鈦合金目前應用于矯形鋼板、螺釘、整形外科、人造心臟等領域。RT瓣膜、牙科固定器等,已成為醫學領域應用最廣泛的金屬材料。
    
     Ti-6Al-V,或Ti-Al-V合金,是應用最廣泛的鈦合金品種,在室溫下呈α和β兩相狀態,經處理后具有良好的力學性能,鈦合金的密度約為4.5g/m3,接近人體骨架,鈦合金的強度高于鈦合金。不銹鋼和鈷合金的AT。
    
     但是,雖然鈦合金的力學性能比較理想,但其硬度不如鈷合金,表面耐磨性不好,特別是在某些磨損區域使用鈦合金時,磨損合金會析出有毒的釩離子,導致中毒?,F在鈦合金的方向是無釩。
    
     記憶合金是我童年80年代的記憶合金,或是科學的圖像內容。這種合金的特點是它在一定的溫度下記憶形狀,一旦達到這個溫度,它就會立即恢復到記憶前的狀態。目前,記憶合金主要是鎳鈦合金,應用的核心是心肺。血管支架。支架在放入人體之前被壓縮成一個很薄的血管,然后通過四肢的血管放置在預定的位置來支撐血管。如前所述,由于主要金屬是鎳,所以表面處理非??量?,因為不當的處理會導致許多鎳離子進入人體時的問題。
    
     常見的貴金屬有銀、金和鉑。這些材料具有高慣性和幾乎沒有化學反應的特點。因此,它們經常用于需要長期植入和修復的部位,如金牙。長期使用在口腔環境中,含有一定的消化酶,不會影響其光澤,此外,鉭、鈮、鋯的結構與鈦相似,一般用作鈦合金修復件材料的一部分,但這些金屬價格昂貴,不能大量使用。
    
     醫用人體更換和維修件由于個人發展的原因,每個人都不一樣,過去只能生產不同尺寸和規格的產品來適應不同的人。但現在,通過激光、電流、惰性氣體保護等高能燒結合金粉末在燒結過程中。戒指,這些定制的零件已經可以定制了。這些定制零件在物理性能或物理性能上優于傳統鍛造。
    
     目前我國已采用金屬燒結技術定制的醫院植入金屬貼片的管理方法,整個行業迎來了春天,目前醫用金屬零件的三維定制成本正在下降,在一些醫院,如果病人的身體不適合使用標準貼片,就有必要用定制的3D打印代替它們。在這方面有許多報告。
    
     現在的問題是3D打印的成本是否太高,這有兩個方面。一方面,燒結合金設備昂貴,不像幾千元買一臺3D打印機,燒結金屬往往是幾十萬元;另一方面,燒結耗材,即合金粉高度依賴進口,這是非常昂貴的克。
    
     另一個方面是個性化定制的骨科設備,要求醫生不僅要了解醫療技能,還要了解三維建模和三維打印,能夠計算材料強度等,這并不簡單。這種復合型醫院,在我國早期就進行了3D打印的定制化維修,數量不多。在3D打印的定制轉化為一個之前,需要積累更多的病例,這是一個成熟的醫療過程,在臨床治療中得到了更廣泛的應用。
    
    

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