پیشرفت تحقیق در مورد اصلاح سطح آلیاژهای تیتانیوم پزشکی برای بهبود مقاومت در برابر سایش
تیتانیوم و آلیاژهای آن به دلیل تراکم کم ، استحکام بالا ، غیر سمی بودن و مقاومت در برابر خوردگی عالی ، متداول ترین مواد فلزی برای کاشت پزشکی در ارتوپدی و کاربردهای دندانپزشکی هستند. در مقایسه با آلیاژهای پایه فولاد ضد زنگ و پایه کبالت ، آلیاژهای تیتانیوم دارای مدول الاستیک کمتری هستند و ثابت شده است که مدول الاستیک کم باعث کاهش اثر محافظت در برابر تنش می شود ، در نتیجه باعث انسجام بهتر استخوان می شود. این مزایا آن را برای کاربردهای پزشکی بالینی مناسب تر می کند.
با این حال ، تیتانیوم و آلیاژهای آن نمی توانند نیازهای بالینی ایمپلنت های زیست پزشکی را برآورده کنند. مطالعات بالینی طولانی مدت نشان داده است که ایمپلنت های تیتانیوم مقاومت کم در برابر سایش دارند. بقایای سایش ناشی از اصطکاک کاشت های تیتانیوم می تواند باعث التهاب شود و اثرات سمی بر بدن انسان بگذارد. .
به منظور بهبود خواص بیولوژیکی و تریبولوژیکی آلیاژهای تیتانیوم ، معرفی فناوری اصلاح سطح برای افزایش فعالیت بیولوژیکی ، مقاومت در برابر سایش و خواص ضد باکتریایی تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم ، بهبود مواد بیولوژیکی متداول موجود برای پاسخگویی به نیازهای بالینی فعلی و در حال تحول است. اقتصادی تر و موثرتر
در حال حاضر ، روشهای مختلف فیزیکی و شیمیایی برای بهبود عملکرد سایش سطح آلیاژ تیتانیوم ، با رسوب یک پوشش سرامیکی با مقاومت در برابر سایش عالی بر روی سطح تیتانیوم ، برای بهبود عملکرد سایش و خوردگی ، اتخاذ شده است. پوششهای مقاوم در برابر سایش که معمولاً استفاده می شوند شامل پوششهای کربن الماس مانند (DLC) و نیترید تیتانیوم (TiN) هستند.
فیلم کربن الماس مانند (DLC)
به دلیل سختی زیاد ، مقاومت در برابر سایش عالی ، ضریب اصطکاک کم و سازگاری بیولوژیکی خوب ، فیلم کربن الماس مانند اغلب به عنوان یک پوشش مقاوم در برابر سایش در ایمپلنت های فلزی پزشکی استفاده می شود. بخشی از دستگاه ایمپلنت که با اصلاح سطح فیلم کربن الماس مانند تحت درمان قرار گرفته است ، به کاربرد بالینی دست یافته است و در بهبود مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی اجزای فلزی مفصل مصنوعی چشم انداز کاربرد گسترده ای دارد.
نیترید تیتانیوم (TiN)
TiN دارای مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی است. ابتدا برای افزایش عمر مفید در ابزارهای برش استفاده شد. بعداً مشخص شد که نیترید تیتانیوم زیست سازگار است و استفاده از آن در ایمپلنت های پزشکی ، مانند ارتوپدی و دندان مصنوعی آغاز می شود. در حال حاضر ، روشهای اصلی تهیه نیترید تیتانیوم رسوب بخار فیزیکی (PVD) ، رسوب بخار شیمیایی (CVD) و پاشش حرارتی است.
