scioj

Ti13Nb13Zr estas titania alojo konata pro siaj unikaj propraĵoj kaj aplikoj en diversaj industrioj, precipe en la medicina kampo. La malmoleco de Ti13Nb13Zr bastono estas decida faktoro kiu determinas ĝian taŭgecon por malsamaj aplikoj. Ĉi tiu alojo, kunmetita de titanio, niobio kaj zirkonio, elmontras kombinaĵon de forto, biokongrueco kaj korodrezisto. En ĉi tiu bloga afiŝo, ni esploros la malmolecon de Ti13Nb13Zr-stango kaj traktos iujn oftajn demandojn pri ĉi tiu materialo.

Kio estas la mekanikaj propraĵoj de Ti13Nb13Zr alojo?

Ti13Nb13Zr-alojo estas konata pro siaj bonegaj mekanikaj propraĵoj, kiuj igas ĝin taŭga por diversaj aplikoj, precipe en la biomedicina kampo. La konsisto de la alojo de 13% niobio, 13% zirkonio kaj la ekvilibra titanio kontribuas al siaj unikaj trajtoj.

Unu el la ŝlosilaj mekanikaj trajtoj de Ti13Nb13Zr estas sia tirstreĉo-rezisto, kiu tipe varias de 800 ĝis 900 MPa. Tiu alta tirstreĉo-rezisto permesas al la alojo elteni signifan streĉon sen fiasko, igante ĝin ideala por ŝarĝaj aplikoj kiel ekzemple ortopediaj enplantaĵoj.

La cedebleco de Ti13Nb13Zr estas alia grava mekanika posedaĵo, kutime falante inter 700 kaj 800 MPa. Ĉi tiu posedaĵo indikas la streson ĉe kiu la materialo komencas deformiĝi plaste, kaj la alta rendimento-forto de Ti13Nb13Zr certigas, ke ĝi konservas sian formon sub grandaj ŝarĝoj.

Elasta modulo, aŭ modulo de Young, estas kvanto de la rigideco de la materialo. Ti13Nb13Zr havas elastan modulon de ĉirkaŭ 80-85 GPa, kiu estas pli malalta ol multaj aliaj metalaj biomaterialoj. Ĉi tiu pli malalta elasta modulo estas avantaĝa en biomedicinaj aplikoj ĉar ĝi pli proksime kongruas kun la elasta modulo de homa osto, reduktante streĉajn ŝirmajn efikojn en enplantaĵoj.

La plilongigo de Ti13Nb13Zr tipe varias de 10% ĝis 15%, indikante bonan ductilecon. Tiu posedaĵo permesas al la materialo sperti plastan deformadon antaŭ frakturo, kio estas decida por aplikoj postulantaj iom da grado da fleksebleco.

Lacecforto estas alia kritika posedaĵo, precipe por enplantaĵmaterialoj kiuj spertas ciklan ŝarĝadon. Ti13Nb13Zr montras bonegan lacecreziston, kun lacecforto kiu povas superi 500 MPa sub certaj kondiĉoj.

La malmoleco de Ti13Nb13Zr, kiu estas la ĉefa fokuso de nia diskuto, estas kutime mezurita laŭ la Vickers-malmoleca skalo. La Vickers-malmoleco de Ti13Nb13Zr kutime falas en la intervalo de 250-300 HV. Ĉi tiu malmolecnivelo kontribuas al la eluziĝorezisto kaj fortikeco de la alojo, igante ĝin taŭga por aplikoj kie surfacdegenero estas maltrankvilo.

Ĉi tiuj mekanikaj propraĵoj kombinas por fari Ti13Nb13Zr Rod bonega elekto por diversaj aplikoj, precipe en la biomedicina kampo, kie ekvilibro de forto, ductileco kaj biokongrueco estas decida.

Kiel Ti13Nb13Zr komparas kun aliaj titanaj alojoj laŭ malmoleco?

Komparante Ti13Nb13Zr kun aliaj titanaj alojoj laŭ malmoleco, gravas konsideri la kuntekston de ĝiaj celitaj aplikoj kaj la ĝeneralan ekvilibron de propraĵoj, kiuj igas ĝin taŭga por ĉi tiuj uzoj.

Ti13Nb13Zr falas en la kategorion da β-specaj titanialojoj, kiuj estas konataj pro sia pli malalta elasta modulo komparite kun α kaj α+β-tipaj alojoj. Laŭ malmoleco, Ti13Nb13Zr ĝenerale estas konsiderita havi moderan malmolecon inter titanaj alojoj.

Komparante Ti13Nb13Zr al la vaste uzata Ti6Al4V alojo, ni trovas kelkajn interesajn diferencojn. Ti6Al4V, kiu estas α+β-tipa alojo, tipe havas Vickers-malmolecon en la intervalo de 300-400 HV, iomete pli alta ol tiu de Ti13Nb13Zr. Tamen, la pli alta malmoleco de Ti6Al4V venas kun kompromiso laŭ elasta modulo. Ti6Al4V havas elastan modulon de proksimume 110-120 GPa, signife pli alta ol tiu de Ti13Nb13Zr (80-85 GPa).

Alia ofta titanialojo, komerce pura titanio (CP-Ti), ĝenerale havas pli malaltan malmolecon ol Ti13Nb13Zr, kun Vickers-malmolecvaloroj tipe intervalas de 160 ĝis 220 HV depende de la grado. Tamen, CP-Ti havas pli simplan kunmetaĵon kaj ofte estas uzita en aplikoj kie ekstrema biokongrueco estas postulata.

Ti15Mo, alia β-speca titania alojo, havas similan malmolecon al Ti13Nb13Zr, tipe en la intervalo de 250-300 HV. Ĉi tiu alojo kunhavas kelkajn karakterizaĵojn kun Ti13Nb13Zr, inkluzive de pli malalta elasta modulo kaj bona biokongrueco.

Indas rimarki tion dum Ti13Nb13Zr Rod eble ne havas la plej altan malmolecon inter titanaj alojoj, ĝia kombinaĵo de propraĵoj faras ĝin precipe taŭga por certaj aplikoj, precipe en la biomedicina kampo. La ekvilibro de modera malmoleco, pli malalta elasta modulo kaj bonega biokongrueco permesas al Ti13Nb13Zr funkcii bone en aplikoj kiel ekzemple ortopediaj enplantaĵoj, kie kombinaĵo de eluziĝorezisto, forto kaj osto-kongruaj elastaj trajtoj estas decida.

Plie, la malmoleco de Ti13Nb13Zr povas esti modifita per diversaj varmaj traktado kaj surfacaj modifaj procezoj. Ekzemple, oksigendifuzmalmoliĝo povas signife pliigi la surfacmalmolecon de Ti13Nb13Zr, eble superante 1000 HV en la traktita tavolo. Tio permesas personigon de la trajtoj de la alojo por renkonti specifajn aplikiĝpostulojn.

En resumo, dum Ti13Nb13Zr eble ne estas la plej malmola titania alojo disponebla, ĝia malmoleco sufiĉas por multaj aplikoj, kaj ĝia ĝenerala proprieta profilo, inkluzive de pli malalta elasta modulo kaj bonega biokongrueco, faras ĝin preferata elekto en multaj situacioj, precipe en biomedicinaj aplikoj.

Kio estas la ĉefaj aplikoj de Ti13Nb13Zr-stango pro ĝia malmoleco?

La malmoleco de Ti13Nb13Zr bastono, kombinita kun ĝiaj aliaj mekanikaj kaj kemiaj propraĵoj, igas ĝin taŭga por larĝa gamo de aplikoj, precipe en la biomedicina kampo. Ni esploru kelkajn el la ĉefaj aplikoj kie la malmoleco de Ti13Nb13Zr ludas decidan rolon.

1. Ortopediaj implantoj:

Unu el la ĉefaj aplikoj de Ti13Nb13Zr bastono estas en ortopediaj enplantaĵoj. La modera malmoleco de la alojo kontribuas al sia eluziĝorezisto, kiu estas decida por longtempa enplantaĵa agado. Anstataŭaĵoj de kokso kaj genuo, ekzemple, postulas materialojn kiuj povas elteni la konstantan eluziĝon de artikomovado. La malmoleco de Ti13Nb13Zr helpas minimumigi eluziĝon de partikloj, kio povas konduki al enplantado de malstreĉiĝo kaj inflamaj respondoj en la korpo.

Krome, la kombinaĵo de malmoleco kaj pli malalta elasta modulo (kompare kun aliaj metalaj biomaterialoj) igas Ti13Nb13Zr bonega elekto por ŝarĝaj enplantaĵoj. La malmoleco provizas la necesan forton kaj eluziĝoreziston, dum la pli malalta elasta modulo helpas malpliigi streĉajn ŝirmajn efikojn, antaŭenigante pli bonan ostan restrukturadon ĉirkaŭ la enplantaĵo.

2. Dentaj implantoj:

En dentalaj aplikoj, la malmoleco de Ti13Nb13Zr kontribuas al la fortikeco kaj longviveco de dentaj enplantaĵoj. La buŝa medio povas esti precipe severa, kun konstanta eksponiĝo al ŝanĝiĝantaj pH-niveloj, temperaturŝanĝoj, kaj mekanikaj stresoj de maĉado. La malmoleco de Ti13Nb13Zr helpas la enplantaĵojn rezisti eluziĝon kaj konservi ilian strukturan integrecon laŭlonge de la tempo.

3. Kardiovaskulaj Aparatoj:

Kvankam malmoleco eble ne estas la ĉefa konsidero por kardiovaskulaj aparatoj, ĝi ludas rolon en la agado de iuj komponantoj. Ekzemple, en korvalvaj protezoj aŭ stentoj, la malmoleco de Ti13Nb13Zr kontribuas al la ĝenerala fortikeco de la aparato, helpante ĝin konservi sian formon kaj funkcion sub la ciklaj ŝarĝaj kondiĉoj de la kardiovaskula sistemo.

4. Spinalplantoj:

En mjelfandaj kaĝoj kaj vertebraj korpaj anstataŭaĵoj, la malmoleco de Ti13Nb13Zr kontribuas al la ĝenerala forto kaj fortikeco de la enplantaĵo. Ĉi tiuj aparatoj devas elteni signifajn kunpremajn fortojn konservante sian formon kaj integrecon. La malmoleco de Ti13Nb13Zr, kombinita kun ĝiaj aliaj mekanikaj propraĵoj, igas ĝin taŭga por ĉi tiuj postulemaj aplikoj.

5. Traŭmataj Fiksaj Aparatoj:

Platoj, ŝraŭboj kaj intramedulaj najloj uzataj en traŭmata fiksado profitas de la malmoleco de Ti13Nb13Zr. Ĉi tiuj aparatoj devas konservi sian strukturan integrecon sub altaj streĉaj kondiĉoj dum osta resanigo. La malmoleco de la alojo kontribuas al la ĝenerala forto de la fiksaj aparatoj, helpante certigi stabilan frakturfiksadon.

6. Enplantoj pri Sporta Medicino:

En sportmedicinaj aplikoj, kiel ligamenta rekonstruo aŭ tendona riparo, la malmoleco de Ti13Nb13Zr kontribuas al la fortikeco de ankroj, ŝraŭboj kaj aliaj fiksaj aparatoj. Ĉi tiuj enplantaĵoj ofte bezonas elteni altajn ciklajn ŝarĝojn, precipe ĉe aktivaj individuoj.

7. Aerospacaj kaj Aŭtomobilaj Industrioj:

Ekster la biomedicina kampo, la malmoleco de Ti13Nb13Zr, kombinita kun ĝia bonega forto-peza rilatumo, faras ĝin alloga por certaj aerospacaj kaj aŭtomobilaj aplikoj. En ĉi tiuj industrioj, la alojo povas esti uzata en komponentoj kie kombinaĵo de malmoleco, forto kaj malpeza pezo estas postulata.

8. Kemia Pretiga Ekipaĵo:

La malmoleco de Ti13Nb13Zr, kune kun ĝia bonega koroda rezisto, igas ĝin taŭga por uzo en certaj kemiaj prilaboraj ekipaĵoj. En tiuj aplikoj, la malmoleco de la alojo kontribuas al eluziĝorezisto en medioj kie kaj mekanika eluziĝo kaj kemia korodo estas zorgoj.

9. Maraj Aplikoj:

En maraj medioj, kie koroda rezisto estas plej grava, la malmoleco de Ti13Nb13Zr povas esti utila por komponantoj, kiuj ankaŭ bezonas rezisti eluziĝon. Tio povus inkluzivi helicŝaftojn, pumpilkomponentojn, aŭ aliajn partojn eksponitajn al kaj salakvo kaj mekanikaj stresoj.

10. Surfacaj-Modifitaj Komponentoj:

Kvankam ne estas aplikaĵo en si mem, indas noti, ke la malmoleco de Ti13Nb13Zr povas esti signife plibonigita per surfacaj modifaj teknikoj kiel ekzemple oksigena disvastigo hardado. Tio enkalkulas la kreadon de komponentoj kun tre malmola, eluziĝorezista surfactavolo konservante la utilajn grocajn trajtojn de la alojo. Ĉi tiu aliro povas vastigi la eblajn aplikojn de Ti13Nb13Zr al areoj kie eĉ pli alta surfacmalmoleco estas postulata.

Konklude, la malmoleco de Ti13Nb13Zr bastono, en kombinaĵo kun ĝiaj aliaj unikaj trajtoj, igas ĝin diverstalenta materialo kun aplikoj enhavantaj de biomedicinaj enplantaĵoj ĝis industriaj komponentoj. Ĝia aparta kombinaĵo de malmoleco, forto, biokongrueco kaj koroda rezisto permesas al ĝi plenumi la postulemajn postulojn de diversaj alt-efikecaj aplikoj.

Ĉe SHAANXI CXMET TECHNOLOGY CO., LTD, ni fieras pri nia ampleksa produkta gamo, kiu traktas diversajn klientajn bezonojn. Nia kompanio estas ekipita per elstaraj produktado- kaj prilaborado-kapabloj, certigante la altan kvaliton kaj precizecon de niaj produktoj. Ni estas kompromititaj al novigo kaj kontinue strebas evoluigi novajn produktojn, tenante nin ĉe la avangardo de nia industrio. Kun gvidaj teknologiaj evoluaj kapabloj, ni kapablas adaptiĝi kaj evolui en rapide ŝanĝiĝanta merkato. Krome, ni ofertas personecigitajn solvojn por plenumi la specifajn postulojn de niaj klientoj. Se vi interesiĝas pri niaj produktoj aŭ volas lerni pli pri la komplikaj detaloj de niaj proponoj, bonvolu ne hezitu kontakti nin ĉe sales@cxmet.com. Nia teamo ĉiam pretas helpi vin.

referencoj:

1. Geetha, M., et al. (2009). Biomaterialoj bazitaj sur Ti, la finfina elekto por ortopediaj enplantaĵoj - Revizio. Progreso en Materiala Scienco, 54 (3), 397-425.

2. Long, M., & Rack, HJ (1998). Titanaj alojoj en totala komuna anstataŭaĵo - materialscienco-perspektivo. Biomaterialoj, 19 (18), 1621-1639.

3. Niinomi, M. (2008). Mekanikaj biokongruecoj de titanaj alojoj por biomedicinaj aplikoj. Ĵurnalo de la Mekanika Konduto de Biomedicinaj Materialoj, 1 (1), 30-42.

4. Rack, HJ, & Qazi, JI (2006). Titanaj alojoj por biomedicinaj aplikoj. Materiala Scienco kaj Inĝenieristiko: C, 26 (8), 1269-1277.

5. Prasad, S., et al. (2015). Titanaj Alojoj: Parto 2 - Aloja Disvolviĝo, Propraĵoj kaj Aplikoj. En Fundamentaj Biomaterialoj: Metaloj (pp 97-138). Woodhead Eldonejo.

6. Wang, K. (1996). La uzo de titanio por medicinaj aplikoj en Usono. Materiala Scienco kaj Inĝenieristiko: A, 213 (1-2), 134-137.

7. Mythili, R., et al. (2015). Studo de transformkonduto en Ti-13Nb-13Zr alojo. Materiala Scienco kaj Inĝenieristiko: A, 621, 114-119.

8. Majumdar, P., et al. (2008). Portu respondon de varmotraktita Ti-13Zr-13Nb alojo en seka kondiĉo kontraŭ UHMWPE. Materiala Scienco kaj Inĝenieristiko: C, 28 (8), 1430-1435.

9. Kuroda, D., et al. (1998). Dezajno kaj mekanikaj propraĵoj de novaj β-tipaj alojoj por enplantaj materialoj. Materiala Scienco kaj Inĝenieristiko: A, 243 (1-2), 244-249.

10. Davidson, JA, & Georgette, FS (1986). Plej altnivelaj materialoj por ortopediaj protezaj aparatoj. En Implant Manufacturing kaj Material Technology (pp 47-53). Socio de Produktado-Inĝenieroj.