3D Printing of Tantalum Medical Metal Materials
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摘要: 钽是一种稀有金属,具有良好的高温力学性能、抗腐蚀性能和生物相容性,在航空航天、电子和医疗等领域具有广泛的应用价值。本文介绍了钽的基本性能、钽矿的分布、冶炼流程以及钽在相关领域的应用,重点介绍了3D打印制备医用钽的优势及医用钽在生物医用方面的研究进程与临床应用。
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图 3 LPBF加工示意图[10]
图 4 3D打印钽人工椎体:(a)打印成品;(b)植入人体后X光照片[19]
图 5 3D打印钽椎间融合器:(a)打印成品;(b)植入人体后X光照片[20]
图 6 3D打印钽金属膝关节垫块:(a)打印成品;(b)植入人体后X光照片[21]
图 7 3D打印钽金属髋关节[22]
图 8 3D打印钽金属腕骨关节:(a)打印成品;(b)植入人体后X光照片[23]
图 9 3D打印钽金属踝关节[24]
图 10 3D打印钽金属骨盆和髋关节:(a)打印成品;(b)植入人体后X光照片[25]
图 11 3D打印钽金属支架[26]
表 1 多孔钽设计尺寸及力学性能
多孔类型 设计孔隙率/% 屈服强度/MPa 弹性模量/GPa 孔隙大小/μm 多孔结构示意图 仿生小梁结构[14] 60 59.5±0.2 3.30±0.30 70 33.2±0.4 3.00±0.20 542.0 80 14.2±1.0 1.50±0.40 立方结构[15] 67 40.5±0.8 1.50±0.60 362.4±16.5 77 28.1±0.3 1.10±0.30 500.3±19.8 87 17.6±0.5 0.70±0.20 702.6±26.9 金刚石结构[16] 70 139.8±14.5 3.10±0.03 500.0 菱形十二面体结构[17] 80 78.5±9.1 2.30±0.20 334.0±86.0 80 12.7±0.6 1.22±0.10 500.0 仿拱桥结构[18] 78 23.7 1.34 850.0 体心立方结构[18] 79 9.8 0.59 850.0 -
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