基于选择性激光熔化技术的骨缺损修复用梯度多孔钛支架的制备与性能研究(英文)

作者：于爱华; 徐伟; 路新; Maryam Tamaddon; 刘博文; 田世伟; 张策; Muhammad Arif Mughal; 张嘉振; Chaozong Liu

来源：Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2022, 1-22.

• 梯度多孔钛植入体
• 骨科应用
• 选择性激光熔化
• 力学性能
• 渗透性

为提高骨缺损修复的治疗效果，本研究设计了孔隙率为78.8%，70.8%，62.6%和54.4%的梯度多孔结构（分别表示为P1，P2，P3和P4），并通过选择性激光熔化技术（SLM）进行制备。通过模拟和实验方法研究了支架的成形性、显微组织、力学性能和渗透性能。模拟结果表明，四种梯度结构的最大等效应力和渗透性分别在569.1-1469.0 MPa和21.7×10~(-9) -54.6×10~(-9) m~(2)范围内，并且P3和P4具有更小的最大等效应力，表明P3和P4具有更高的强度。P3和P4结构支架的显微组织为马氏体α'，屈服强度和弹性模量分别为185.3-250.8 MPa和6.1- 9.7 GPa。相比于P3结构支架，P4结构支架展现出更高的强度和与皮质骨更加匹配的弹性模量，并且其渗透性（18.6×10~(-9) m~(2)）在人体骨组织渗透性范围内。因此，具有P4结构支架有望被应用于骨科植入领域。

• 单位
  北京科技大学; 北京科技大学顺德研究生院; 新金属材料国家重点实验室