ในฐานะที่เป็นวัสดุการทำงานที่สำคัญโลหะไทเทเนียมที่มีข้อดีเช่นความหนาแน่นต่ำความแข็งแรงเฉพาะสูงและความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมนั้นใช้กันอย่างแพร่หลายในการบินและอวกาศพลังงานและการใช้งานทางการแพทย์ การพัฒนาของไทเทเนียมทางการแพทย์และโลหะผสมไทเทเนียมสามารถแบ่งออกเป็นสามช่วงเวลา: ช่วงแรกที่แสดงโดยไทเทเนียมบริสุทธิ์และ Ti-6AL-4V; ช่วงเวลาที่สองคือ + โลหะผสมซึ่งแสดงโดย Ti-5Al-2.5fe และ Ti-6Al-7nb; และช่วงเวลาที่สามมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาของโลหะผสมไทเทเนียมชนิดที่มี bioperformance ที่ดีขึ้นและโมดูลัสยืดหยุ่นต่ำ การประยุกต์ใช้วัสดุโลหะผสมไทเทเนียมใหม่จะเป็นทิศทางหลักในปัจจุบันของการพัฒนาอุปกรณ์การแพทย์
งานวิจัยเกี่ยวกับโลหะผสมไทเทเนียมทางการแพทย์ในประเทศของฉันเริ่มต้นขึ้นในปี 1970 ด้วยการพัฒนาของ Ti-2.5Al-2.5MO-2.5ZR (TAMZ) โดยสถาบันวิจัยโลหะนอร์ ธ เวสต์ ในปี 1990 Ti-6AL-4V, Ti-Al-2.5Fe และวัสดุ Ti-6AL-7NB ที่มีสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญาอิสระได้รับการพัฒนาในภายหลัง Academy of Sciences จีนได้พัฒนาอัลลอย -Titanium Alloy, TI-21NB-4ZR-7.6SN การพัฒนาโลหะผสมไทเทเนียมในปัจจุบันในประเทศของฉันมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาวัสดุใหม่และการประยุกต์ใช้งานของโลหะผสมไทเทเนียม
คุณสมบัติการกัดกร่อนของไทเทเนียม
ไทเทเนียมเป็นโลหะที่ไม่เสถียรทางอุณหพลศาสตร์ที่มีศักยภาพในเชิงลบที่ค่อนข้างเป็นลบโดยมีศักยภาพอิเล็กโทรดมาตรฐาน -1.63V ดังนั้นจึงสร้างฟิล์มออกไซด์ที่ผ่านการกระตุ้นในบรรยากาศและสารละลายน้ำทำให้เกิดการต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม
ความต้านทานการกัดกร่อนของไทเทเนียมในสื่อต่าง ๆ
การศึกษาความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุทางการแพทย์เป็นสิ่งสำคัญ ในอีกด้านหนึ่งการแทรกซึมของไอออนโลหะหรือผลิตภัณฑ์การกัดกร่อนจากวัสดุที่ฝังเข้าไปในเนื้อเยื่อชีวภาพสามารถกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาทางสรีรวิทยาที่แตกต่างกัน ในทางกลับกันการปรากฏตัวของของเหลวในร่างกายสามารถลดประสิทธิภาพของวัสดุบางอย่างได้อย่างรุนแรงนำไปสู่ความเสียหายอย่างรวดเร็วหรือแม้กระทั่งความล้มเหลว สภาพแวดล้อมของมนุษย์ที่ค่อนข้างซับซ้อนมีแนวโน้มที่จะสลายตัวขององค์ประกอบการติดตามการเปลี่ยนแปลงความเสถียรของชั้นออกไซด์ แรงเสียดทานเล็กน้อยสามารถทำลายฟิล์มแบบพาสซีฟที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวไทเทเนียมจนถึงองศาที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นในสภาพแวดล้อมที่ขาดออกซิเจนชั้นออกไซด์จะมีความเสถียรน้อยลงและไม่สามารถซ่อมแซมหรือเปลี่ยนชั้นออกไซด์ที่เสียหายได้ทำให้มีความไวต่อการกัดกร่อนมากขึ้น สถานการณ์นี้แทบจะหลีกเลี่ยงไม่ได้ในระหว่างการเคลื่อนไหวของมนุษย์ซ้ำ ๆ และการใช้อุปกรณ์ การเสียรูปของพลาสติกจะเปลี่ยนแปลงสถานะโครงสร้างของวัสดุซึ่งจะส่งผลต่อความต้านทานการกัดกร่อน ระดับพลาสติกที่แตกต่างกันมีผลกระทบที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญต่อความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุ ในระหว่างการเสียรูปพลาสติกความเข้มข้นของความเครียดภายในจะสร้างข้อบกพร่องที่ส่วนต่อประสานและภายในธัญพืชจึงทำให้ความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุลดลง
กลไกการกัดกร่อนไทเทเนียม
ไทเทเนียมเป็นองค์ประกอบการเปลี่ยนแปลงของกลุ่ม IVB ที่มีลักษณะทางเคมีที่ค่อนข้างกระตือรือร้นและมีความสัมพันธ์ที่ดีสำหรับออกซิเจน ในสื่อที่มีออกซิเจนใด ๆ ฟิล์มที่มีความหนาแน่นสูงจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวไทเทเนียม ฟิล์มนี้บางมากโดยทั่วไปมักจะวัดความหนาของนาโนเมตรไม่กี่ถึงสิบ การปรากฏตัวของฟิล์มพาสซีฟของโลหะผสมไทเทเนียมช่วยลดพื้นที่ผิวที่มีอยู่สำหรับการละลายที่ใช้งานทำให้อัตราการละลายช้าลงและต่อต้านความเสียหายที่เกิดจากการสลายตัว นอกจากนี้ภาพยนตร์เรื่องพาสซีฟยังได้รับการซ่อมแซมตนเอง เมื่อได้รับความเสียหายมันจะสร้างฟิล์มป้องกันใหม่อย่างรวดเร็ว ดังนั้นไทเทเนียมจึงแสดงความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยม การกัดกร่อนของโลหะไทเทเนียมที่ฝังอยู่ในสิ่งมีชีวิตสามารถจัดหมวดหมู่เป็นหลุมการกัดกร่อนความเครียดการกัดกร่อนรอยแยกการกัดกร่อนของกัลวานิกและการกัดกร่อน
การวิเคราะห์การกัดกร่อนของความเครียด
การกัดกร่อนของความเครียดหมายถึงปรากฏการณ์ที่โลหะแตกเมื่อความเครียดแรงดึงและการกัดกร่อนทำหน้าที่พร้อมกัน กระบวนการทั่วไปคือ: การกระทำของความเครียดแรงดึงทำให้ฟิล์มป้องกันที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวโลหะเพื่อเริ่มแตกทำให้เกิดการแตกแหล่งที่มาสำหรับการกัดกร่อนหลุมหรือรอยแยกซึ่งพัฒนาในเชิงลึก ในเวลาเดียวกันการกระทำของความเครียดแรงดึงอาจทำให้ฟิล์มป้องกันการแตกซ้ำ ๆ ซ้ำ ๆ ทำให้เกิดรอยแตกตั้งฉากกับความเครียดแรงดึงและนำไปสู่การแตกหัก
1. ปัจจัยที่มีผลต่อการกัดกร่อนความเครียดของโลหะผสมไทเทเนียม
การเกิดขึ้นของ SCC (การกัดกร่อนการกัดกร่อนของความเครียด) ในโลหะผสมไทเทเนียมเป็นผลมาจากการกระทำรวมของสามปัจจัย: สภาพแวดล้อมความเครียดและวัสดุ SCC มีการคัดเลือกสูง ตราบใดที่ปัจจัยใด ๆ ที่กล่าวถึงข้างต้นมีการเปลี่ยนแปลง SCC จะไม่เกิดขึ้น
(1) สิ่งแวดล้อม
•สื่อกลาง: โลหะผสมไทเทเนียมอาจได้รับ SCC ภายใต้การกระทำของสื่อหลายอย่างเช่นสารละลายน้ำน้ำกลั่นสารละลายอินทรีย์และเกลือร้อน กลไก SCC นั้นแตกต่างกันในสื่อที่แตกต่างกัน
•ค่า pH: ยังมีความแตกต่างอย่างมากในผลกระทบของค่า pH ต่อ SCC ของโลหะผสมไทเทเนียม โดยทั่วไปการพูดเมื่อค่า pH เพิ่มขึ้นความไว SCC ของโลหะผสมไทเทเนียมจะลดลง เมื่อค่า pH คือ 13-14 SCC มักจะถูกยับยั้ง อย่างไรก็ตามสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนที่แข็งแกร่งที่มีค่า pH 2-3 สามารถเกิดขึ้นได้ในส่วนด้านหน้าของรอยแตกในท้องถิ่นที่มีการเปลี่ยนแปลง SCC
•ศักยภาพ: อิทธิพลของศักยภาพต่อระดับของ SCC เป็นสิ่งสำคัญ ระบบการกัดกร่อนที่ประกอบด้วยโลหะผสมและตัวกลางนั้นแตกต่างกันและศักยภาพที่ไวต่อ SCC นั้นแตกต่างกัน
•อุณหภูมิ: อุณหภูมิเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อการสร้าง SCC ในโลหะผสมไทเทเนียม โดยทั่วไปแล้วความไวของ SCC จะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตามความไวต่ออุณหภูมิของวัสดุที่ฝังอยู่ในร่างกายมนุษย์มี จำกัด
•ความเข้มข้นของ Cl ion: ยิ่งความเข้มข้นของ CL ในสารละลายสูงขึ้น
(2) ความเครียด
อุบัติเหตุ SCC ที่เกิดจากความเครียดที่เหลืออยู่ในโลหะผสมในระหว่างการทำงานเย็นการปลอมการเชื่อมการบำบัดความร้อนหรือการประกอบคิดเป็น 40% ของอุบัติเหตุ SCC ทั้งหมด นอกจากนี้ความเครียดภายนอกที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานหรือความเครียดภายนอกที่เกิดจากผลกระทบของปริมาณของผลิตภัณฑ์การกัดกร่อนอาจทำให้เกิด SCC
โดยสรุปประสิทธิภาพการกัดกร่อนของการแพทย์ไทเทเนียมเป็นปัจจัยสำคัญที่ต้องพิจารณาเมื่อใช้เป็นวัสดุปลูกถ่าย โดยการทำความเข้าใจกลไกการกัดกร่อนของไทเทเนียมและประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันสามารถให้พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับการเลือกและการออกแบบวัสดุโลหะผสมไทเทเนียมทางการแพทย์เพื่อให้มั่นใจถึงความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือในการใช้งานจริง
บริษัท มีสายการผลิตไทเทเนียมในประเทศชั้นนำรวมถึง::
สายการผลิตท่อไทเทเนียมที่มีความแม่นยำของเยอรมัน (กำลังการผลิตประจำปี: 30,000 ตัน);
เทคโนโลยีการหมุนฟอยล์ไทเทเนียมของญี่ปุ่น (บางที่สุดถึง6μm);
สายไทเทเนียมแท่งไทเทเนียมอย่างต่อเนื่องอย่างต่อเนื่อง
แผ่นไทเทเนียมอัจฉริยะและโรงสีตกแต่งแถบ;
ระบบ MES ช่วยให้การควบคุมและการจัดการแบบดิจิตอลของกระบวนการผลิตทั้งหมดบรรลุความแม่นยำในมิติของผลิตภัณฑ์ที่±0.01μm
อีเมล
