Mikroporózus szerkezetű titán anyag
A titánt széles körben használják humán beültethető gyógyászati termékekben, mivel jó biokompatibilitása, bakteriosztázisa, nagy szilárdsága, könnyű súlya, korrózióállósága és nincs nehézfém-csapadék.
A közelmúltban amerikai, japán és dél-koreai tudósok új módszert fejlesztettek ki háromdimenziós mikroszerkezetű titán anyagok előállítására. Először egy két-rétegű titán-hidrid hálót készítettek nyomtatással, majd hengerré hengerelték, és részleges vákuumszintereléssel titánná redukálták. Ez a módszer nagyobb rugalmasságot biztosít az anyag alakjának és geometriájának szabályozásában. Ezzel a technikával a kutatók hálós titán tekercseket készítettek, és jellemezték azok mikroszerkezetét és mechanikai tulajdonságait. A nyomtatáshoz használt tinta titán-hidrid porból és kopolimerből áll. A kutatók megmérték a titán tekercsek súlyát, átmérőjét és magasságát a hőkezelés előtt és után, hogy kiszámítsák az anyag porozitását. Egytengelyű kompressziós vizsgálatokat is végeztek az anyagon, megmérték az anyag nyúlását és keménységét.
A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy ez a hálószerkezet nagyon jó merevséget, keménységet és plaszticitást biztosít. Az ortogonális kétrétegű hálók jól szintereztek egymáshoz. Az egyes rétegek titánszálain mikropórusok figyelhetők meg. A por szemcseméretének csökkenésével a szinterezési tulajdonságai nőnek, míg a porozitása csökken.
A mikropórusos szerkezetű titánnak két további előnye is van az emberi szervezetbe történő beültetés szempontjából:
1. Csökkentse az anyag merevségét, ezáltal gyengítse a feszültségvédő hatást;
Másodszor, bevezetheti a csontnövekedést, és felgyorsíthatja az emberi test és az implantátum kombinációját. A rácsos szerkezetekhez vagy mikrotömbökhöz való titán egyesíti a nagy szilárdságot, az alacsony sűrűséget és a kiváló sérülésállóságot.
Ami az ilyen anyagok előállításának jelenlegi módszereit illeti, ezek főként a replika precíziós öntést, az egymásra helyezett huzaltömbök szinterelését vagy a titánpor szelektív elektronsugaras/lézeres szinterezését foglalják magukban.
A kutatók végül azt találták, hogy ennek az új mikrostrukturált titán anyagnak az előállítási módja nem csak titán fém előállítására alkalmas, hanem ezzel a módszerrel tökéletesen kiterjeszthető más praktikus fémekre is, sőt szinterezhető oxidok előállítására is használható. 0}}alapú kerámia anyagok.