チタンねじ

チタンおよびチタン合金は、低密度、高比強度、優れた耐食性、生体適合性を備えているため、近年、医療用チタン機械部品の骨インプラントおよび歯科修復材料として広く使用されています。しかし、チタンやチタン合金の弾性率は天然の骨には及ばず、強度(引張強度、圧縮強度、曲げ強度など)も人骨よりもはるかに高い。ストレス下では、材料と骨は異なる歪みを生成し、それらの界面で相対的な変位を引き起こし、インプラントから隣接する骨組織に負荷を完全に伝達することができず、十分なストレス刺激が不足している骨は劣化、萎縮、または吸収され、最終的にはインプラントの緩みや破損につながります。これは、長期使用の要件を満たすことができず、さらなるアプリケーションを制限します。国内外のますます多くの研究者が、この「応力遮蔽」現象を軽減または排除し、チタンとチタン合金の生体力学的適合性を改善するために、チタンとチタン合金の弾性率を下げる方法を模索しています。


チタン合金加工


一般に、チタンおよびチタン合金の弾性率を下げるには 2 つの方法があります。1 つは合金化で、B タイプのチタン合金の弾性率は a タイプのチタン合金よりも低くなります。これまでのチタン合金の低弾性率は、Ti-Nb・Sn系合金で約40GPaと報告されており、これをさらに4OGPa以下に下げることは非常に困難です。ただし、皮質骨の弾性率は 4.4 ~ 28.8 GPa、海綿骨は 0.01 ~ 3.0 GPa_8 に過ぎず、チタン合金の弾性率を下げるには合金化が制限されます。別の方法は、細孔構造を導入して多孔質チタンおよびチタン合金を得る方法であり、その密度、弾性率、強度などの機械的特性は、細孔を調整することで置換された骨組織に一致するように調整できます。




さらに、独自の多孔質構造と粗い内面と外面は、骨芽細胞の接着、増殖、分化を促進し、新しい骨組織の毛穴への成長と、インプラントと骨の間の生物学的固定の形成を促進します。 、そして最後に全体の形成。開いた 3 次元接続孔構造により、多孔質インプラント内の体液と栄養素の移動が可能になり、組織の再生と再構築が促進され、治癒プロセスが加速されます。そのため、上記のような特徴を持つ多孔質チタンやチタン合金は、最も魅力的な生体インプラント材料と考えられており、近年、生体材料研究のホットスポットとなっています。