3D 打印Ti-6Al-4V 钛合金表面纳米孔洞制备技术
2021-10-16王培李少龙张长伟罗倩
表面技术 2021年9期
关键词:结构
王培,李少龙,张长伟,罗倩
(西北有色金属研究院,西安 710016)
钛是一种常见的生物医用材料,因其优异的力学性能、良好的生物相容性和低廉的成本,在牙科和骨科种植体中得到广泛的应用[1-3]。而与大多数金属一样,由于其具有生物惰性,不能与天然骨组织形成充分的骨结合,导致骨整合不良,植入失败的案例仍然频繁发生[4-5]。因此,对种植体进行表面修饰以增强其生物相容性,成为人们广泛关注的课题。天然骨的结构层次复杂,由宏观、微观和纳米尺度的组织组成,所以从仿生的角度来看,具有微纳米表面形貌的种植体在增强骨整合方面具有巨大的潜力。目前,研究人员已经提出了多种方法或多种方法的组合,如使用超声喷丸[6-8]、激光处理[9-10]、等离子喷涂[11-15]、离子注入[16-18]、碱热处理[19-22]、酸刻蚀[23-24]和电化学刻蚀[25-29]等方法,来改善钛的表面性质,除可获得良好的表面形貌外,还可以获得良好的亲水性,有效地促进细胞或骨组织生长。
3D 打印技术具有良好的优势,但打印出来的钛部件,其表面质量远不满足植入材料的要求。在熔化过程中,能量束扫描路径附近过量的钛粉会产生部分烧结,冷却后,在基体上不可避免地会附着刚性残留物。任何残留的粉末从基体中分离,并进一步循环到体液系统中,都会危害健康。有报道称,钛粉可导致骨吸收和骨溶解[30]。这种担忧也是这种新型种植体制造技术引入临床应用中主要面临的问题之一。因此,3D 打印后,再进行表面修饰的后处理是必要的。……
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