生物医学用チタン合金の開発は、3 つの世代に分けることができます。 初代は純チタンとTi-6Al-4V（質量分率、以下同じ）。 Ti-6Al-4V は、優れた耐食性、低い弾性率 (110-130 GPa)、および優れた強度と塑性マッチングを備えており、医療用金属材料の分野で広く使用されています。 しかし、その弾性率は人間の骨の 4-20 倍であり、臨床使用では、Al および V 元素がアルツハイマー病、神経障害、骨軟化症などの有害反応を引き起こす可能性があることがわかっています。
その後、ドイツとスイスは 1980 年代にそれぞれ V を Fe と Nb に置き換え、Ti-5Al-2.5Fe と Ti{4}}Al に代表される第 2 世代のプラス医療用チタン合金を開発しました。 -7注意。 ティ-5アル-2。 5Fe と Ti-6Al-7Nb は Ti-6Al-4V と同様の機械的特性とより優れた生体適合性を持っていますが、潜在的に有毒な元素 Al をまだ含んでおり、弾性率はそれでも人骨よりもはるかに高い。
医療用チタン合金の生体適合性と機械的適合性をさらに向上させるために、1990 年代以降、世界中の国々が、Al や V などの毒性元素を含まない第 3 種の医療用チタン合金を相次いで開発しました。弾性率が低くなります。 チタン合金の研究と、Ti-13Nb-13Zr、Ti{4}}Mo-6Zr-2Fe などの一連の新しい医療用チタン合金の開発(TMZF) および Ti-35Nb-7Zr-5Ta (T-Osteum)、および Ti-35Nb-7Zr{{13 }}日本Ti-29Nb-13Ta-4のTa（T-Osteum）。 6Zr (TNTZ) と Ti-23Nb-0。 7Ta-2Zr-1.2O (原子分率/パーセント、ゴム金属)、中国の Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn (Ti{{29 }})、TLE(Ti-(3~6)Zr-(2~4)Mo-(24~27)Nb)、TLM(Ti-(1.5~4.5)Zr-(0.5~5.5)Sn-(1) .5 ~ 4.4) Mo-(23.5 ~26.5 )Nb など
新世代の医療用チタン合金のほとんどは Ti-Nb 系であり、Mo、Ta、Zr、Sn などの生体に優しい元素が追加されており、純チタンや医療用チタン合金よりも弾性率が低く、優れた性能を発揮します。ティ-6アル-4ヴ。 生体適合性。 Ti-Nb系チタン合金は、合金組成設計と微細構造制御により、優れた生体適合性、低弾性率、高強度、超弾性、形状記憶効果を得ることができ、材料や医療の分野の研究者から広く認められています。 焦点を合わせる。
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