내마모성 향상을위한 생체 의학 티타늄 합금의 표면 개질 연구 진행

티타늄과 그 합금은 저밀도, 고강도, 무독성 및 우수한 내식성으로 인해 정형 외과 및 치과 응용 분야에서 의료용 임플란트에 가장 일반적으로 사용되는 금속 재료입니다. 전통적인 스테인리스 강 및 코발트 기반 합금과 비교하여 티타늄 합금은 낮은 탄성 계수를 가지며 낮은 탄성 계수는 ​​응력 차폐 효과를 감소시켜 골 유착을 더 잘 유도하고 촉진하는 것으로 입증되었습니다. 이러한 장점으로 인해 임상 의료 응용 분야에 더 적합합니다.

그러나 티타늄과 그 합금은 생의학 임플란트의 임상 요건을 충족 할 수 없습니다. 장기간의 임상 연구에 따르면 티타늄 임플란트는 내마모성이 좋지 않습니다. 티타늄 임플란트의 마찰에 의해 생성 된 마모 파편은 염증을 유발하고 인체에 독성 영향을 미칠 수 있습니다. .

티타늄 합금의 생물학적 및 마찰 특성을 향상시키기 위해 티타늄 및 티타늄 합금의 생물학적 활성, 내마모성 및 항균 특성을 향상시키는 표면 개질 기술의 도입은 현재 및 진화하는 임상 요구를 충족시키기 위해 기존의 기존 생물학적 재료를 개선하는 것입니다. 보다 경제적이고 효과적인 방법입니다.

   현재 티타늄 표면에 우수한 내마모성을 갖는 세라믹 코팅을 증착하여 마모 및 부식 성능을 향상시킴으로써 티타늄 합금 표면의 마모 성능을 향상시키기 위해 다양한 물리적 및 화학적 방법이 사용되었습니다. 일반적으로 사용되는 내마모성 코팅에는 다이아몬드 형 탄소 (DLC) 및 티타늄 질화물 (TiN) 코팅이 포함됩니다.

  다이아몬드 형 탄소막 (DLC)

  다이아몬드와 같은 탄소 필름은 높은 경도, 우수한 내마모성, 낮은 마찰 계수 및 우수한 생체 적합성으로 인해 의료용 금속 임플란트의 내마모성 코팅으로 자주 사용됩니다. 다이아몬드와 같은 탄소막의 표면 개질로 처리 된 임플란트 장치의 일부는 임상 적용을 달성했으며 인공 관절 금속 부품의 내마모성 및 내식성을 향상시키는 데 광범위한 적용 전망을 가지고 있습니다.

  티타늄 질화물 (TiN)

  TiN은 내마모성과 내식성이 우수합니다. 사용 수명을 연장하기 위해 절삭 공구에 처음 사용되었습니다. 나중에 티타늄 질화물이 생체 적합성을 가지고 있으며 정형 외과 및 의치와 같은 의료용 임플란트에 사용되기 시작했습니다. 현재 질화 티타늄을 제조하는 주요 방법은 물리 기상 증착 (PVD), 화학 기상 증착 (CVD) 및 용사입니다.