progrès de la recherche sur la modification de surface d'alliages de titane biomédicaux pour améliorer la résistance à l'usure

Le titane et ses alliages sont les matériaux métalliques les plus couramment utilisés pour les implants médicaux dans les applications orthopédiques et dentaires en raison de leur faible densité, de leur haute résistance, de leur non-toxicité et de leur excellente résistance à la corrosion. Par rapport à l'acier inoxydable traditionnel et aux alliages à base de cobalt, les alliages de titane ont un module d'élasticité plus faible et il a été prouvé que le faible module d'élasticité réduit l'effet de protection contre les contraintes, induisant et favorisant ainsi mieux l'ostéointégration. Ces avantages le rendent plus adapté aux applications médicales cliniques.

Cependant, le titane et ses alliages ne peuvent pas répondre aux exigences cliniques des implants biomédicaux. Des études cliniques à long terme ont montré que les implants en titane ont une faible résistance à l'usure. Les débris d'usure générés par le frottement des implants en titane peuvent provoquer une inflammation et avoir des effets toxiques sur le corps humain. .

Afin d'améliorer les propriétés biologiques et tribologiques des alliages de titane, l'introduction de la technologie de modification de surface pour améliorer l'activité biologique, la résistance à l'usure et les propriétés antibactériennes des alliages de titane et de titane vise à améliorer les matériaux biologiques conventionnels existants pour répondre aux besoins cliniques actuels et en évolution. méthode plus économique et efficace.

   À l'heure actuelle, une variété de procédés physiques et chimiques ont été utilisés pour améliorer les performances d'usure de la surface en alliage de titane, en déposant un revêtement céramique avec une excellente résistance à l'usure sur la surface en titane pour améliorer ses performances d'usure et de corrosion. Les revêtements anti-usure couramment utilisés comprennent les revêtements de carbone de type diamant (DLC) et de nitrure de titane (TiN).

  Film de carbone en forme de diamant (DLC)

  Le film de carbone de type diamant est souvent utilisé comme revêtement résistant à l'usure sur les implants métalliques médicaux en raison de sa dureté élevée, de son excellente résistance à l'usure, de son faible coefficient de frottement et de sa bonne biocompatibilité. Une partie du dispositif d'implant traitée avec la modification de surface du film de carbone de type diamant a atteint une application clinique et a de larges perspectives d'application pour améliorer la résistance à l'usure et la résistance à la corrosion des composants métalliques d'articulation artificielle.

  Nitrure de titane (TiN)

  TiN a une bonne résistance à l'usure et à la corrosion. Il a d'abord été utilisé dans les outils de coupe pour prolonger sa durée de vie. Plus tard, il a été découvert que le nitrure de titane avait une biocompatibilité et a commencé à être utilisé dans les implants médicaux, tels que l'orthopédie et les prothèses dentaires. À l'heure actuelle, les principaux procédés de préparation du nitrure de titane sont le dépôt physique en phase vapeur (PVD), le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) et la projection thermique.

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