Thỏi Titanium ASTM B348 lớp 2 lớp 5 Thỏi Titanium Thỏi Titanium tròn cho các ứng dụng y tế

Thỏi Titanium ASTM B348 lớp 2 lớp 5 Thỏi Titanium Thỏi Titanium tròn cho các ứng dụng y tế

Các thanh titan, chẳng hạn như các thanh được làm từ titan lớp 2 và lớp 5, được đánh giá cao cho các ứng dụng y tế do khả năng tương thích sinh học, độ bền và khả năng chống ăn mòn của chúng.Khi xem xét các thanh titan tiêu chuẩn ASTM B348 (cây tròn), đây là một so sánh chi tiết và sự liên quan của chúng cho sử dụng y tế:

ASTM B348 Titanium Round Bars (Hạng 2 so với lớp 5)

Titanium lớp 2 (CP Ti - Titanium tinh khiết thương mại)

Thành phần vật liệu:

• 99% Titanium tinh khiết với ít yếu tố hợp kim.
• Cung cấp khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, đặc biệt là trong môi trường sinh học (ví dụ: chất lỏng cơ thể).

• Tính chất cơ học:

  • Sức mạnh kéo: Khoảng 50-70 ksi (345-485 MPa).
  • Sức mạnh năng suất: Khoảng 40 ksi (275 MPa).
  • Chiều dài: Khoảng 20-30%.
  • Mật độ: 4,51 g/cm3.

Tương thích sinh học:

• Mức độ 2 rất tương thích sinh học và lý tưởng cho cấy ghép. Nó được sử dụng cho các thiết bị cố định xương, dụng cụ phẫu thuật và đồ giả, vì nó được cơ thể con người chấp nhận tốt.
• Sử dụng y tế: Được sử dụng trong cấy ghép răng, các bộ phận thay thế khớp và các thiết bị cố định gãy xương do bản chất không phản ứng và độc tính thấp.

• Ứng dụng:

  • Cấy ghép y tế: Bàn xương, vít và dụng cụ phẫu thuật.
  • Các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ và hàng hải nơi mà khả năng chống ăn mòn là rất quan trọng.

• Ưu điểm:

  • Mức trọng nhẹ và khả năng hàn tuyệt vời.
  • Thích hợp cho tiếp xúc cơ thể lâu dài do bản chất không ăn mòn trong mô người.

Titanium lớp 5 (Ti-6Al-4V - Hợp kim titan)

Thành phần vật liệu:

• 90% Titanium, 6% Aluminium, và 4% Vanadium.
• Hợp kim này có độ bền vượt trội so với lớp 2, làm cho nó phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi nhiều hơn.

• Tính chất cơ học:

  • Độ bền kéo: Khoảng 130-160 ksi (900-1100 MPa).
  • Sức mạnh năng suất: Khoảng 120 ksi (825 MPa).
  • Chiều dài: Khoảng 10-15%.
  • Mật độ: 4,43 g/cm3 (một chút nhẹ hơn lớp 2).

Tương thích sinh học:

• Mức 5 vẫn tương thích sinh học nhưng thường được sử dụng nhiều hơn cho cấy ghép có độ bền cao như những cấy ghép được sử dụng trong các ứng dụng chịu tải (ví dụ: thay thế khớp hoặc cấy ghép cột sống).
• Nó có độ bền cao hơn lớp 2, làm cho nó phù hợp với các thiết bị y tế căng thẳng cao.

• Ứng dụng:

  • Cấy ghép chỉnh hình: Cấy ghép hông, đầu gối và hợp hợp cột sống.
  • Cấy ghép răng: Do sức mạnh và khả năng chống căng thẳng.
  • Ứng dụng hàng không vũ trụ và hiệu suất cao.

• Ưu điểm:

  • Sức mạnh và sức chịu mệt mỏi cao hơn.
  • Thích hợp cho các ứng dụng mà độ bền và khả năng chịu tải là rất quan trọng.

Các cân nhắc chính cho các ứng dụng y tế:

• Kháng ăn mòn:

  • Cả lớp 2 và lớp 5 đều có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, làm cho chúng phù hợp với môi trường khắc nghiệt bên trong cơ thể con người.
  • Tuy nhiên, lớp 2 cung cấp khả năng chống ăn mòn cao hơn một chút trong môi trường ăn mòn cao như chất lỏng cơ thể, làm cho nó trở thành một lựa chọn tuyệt vời cho cấy ghép y tế.

• Tương thích sinh học:

  • Cả hai lớp đều tương thích sinh học. Tuy nhiên, lớp 2 thường được ưa thích cho các ứng dụng y tế khi cần tiếp xúc lâu dài với mô,trong khi lớp 5 được sử dụng cho các ứng dụng căng thẳng cao đòi hỏi độ bền cao hơn.

• Sức mạnh so với trọng lượng:

  • Lớp 5 mạnh hơn lớp 2, nhưng cũng dày đặc hơn một chút. Nó lý tưởng cho các ứng dụng cần sức mạnh cơ học cao hơn, chẳng hạn như cấy ghép mang trọng lượng.
  • Thể loại 2 nhẹ hơn và thường được chọn cho các ứng dụng mà độ bền không quan trọng.

• Sản xuất và gia công:

  • Lớp 2 dễ dàng máy móc và hàn so với lớp 5 do độ bền thấp hơn. Điều này làm cho lớp 2 linh hoạt hơn trong một số thiết kế cấy ghép tùy chỉnh.
  • Mức 5 đòi hỏi nhiều nỗ lực hơn trong gia công nhưng cung cấp nhiều khả năng tùy chỉnh hơn cho các thiết kế cấy ghép phức tạp, nơi cả sức mạnh và khả năng tương thích sinh học đều được yêu cầu.

Tóm tắt sử dụng y tế:

Titanium Gr2 (Hạng 2):
Titanium lớp 2 là titanium tinh khiết thương mại, được biết đến với khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, tỷ lệ sức mạnh/trọng lượng cao và khả năng tương thích sinh học.Nó thường được sử dụng trong các ứng dụng y tế như cấy ghép, các dụng cụ phẫu thuật và đồ giả do khả năng chịu được môi trường cơ thể khắc nghiệt mà không bị ăn mòn.Gr2 là một vật liệu linh hoạt và ổn định cao được chấp nhận rộng rãi cho các thiết bị y tế đòi hỏi độ bền và chống ăn mòn.

Titanium Gr5 (Hạng 5):
Nhựa loại 5, còn được gọi là Ti-6Al-4V, là một hợp kim titan với 6% nhôm và 4% vanadi.và khả năng chịu mệt mỏi caoTrong các ứng dụng y tế, Titanium lớp 5 được sử dụng trong thay thế khớp, cấy ghép răng,và thiết bị chỉnh hình vì độ bền cao hơn so với Gr2 trong khi vẫn duy trì tính tương thích sinh học và tính nhẹ.

Titanium Gr7 (Hạng 7):
Titanium lớp 7 là hợp kim titan tinh khiết với một lượng nhỏ palladium (khoảng 0,12% - 0,25%), cải thiện đáng kể khả năng chống ăn mòn của nó,đặc biệt là trong môi trường ăn mòn cao. Gr7 thường được sử dụng trong các ứng dụng y tế nơi đòi hỏi khả năng chống ăn mòn đặc biệt, chẳng hạn như trong cấy ghép và dụng cụ phẫu thuật tiếp xúc lâu dài với chất lỏng cơ thể,đặc biệt là trong điều kiện khắc nghiệt.

Tiêu chuẩn ASTM B348 cho các thanh, thanh và thanh tròn titan:

ASTM B348 là thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho các thanh, thanh và thanh tròn titan và hợp kim titan cho các ứng dụng khác nhau. Nó bao gồm các yêu cầu cơ học và hóa học, kích thước,và độ khoan dung để đảm bảo vật liệu chất lượng cao cho các ứng dụng đòi hỏi hiệu suất cao, đặc biệt là trong lĩnh vực y tế.

Ứng dụng y tế của thanh titan:

Các thanh titan, thanh và thanh tròn được làm từ Gr2, Gr5 và Gr7 được sử dụng trong sản xuất cấy ghép y tế, thiết bị giả, tấm cố định xương, thiết bị hợp nhất cột sống, cấy ghép răng,và dụng cụ phẫu thuậtNhững vật liệu này được chọn vì sự kết hợp vượt trội của sự tương thích sinh học, sức mạnh và khả năng chống lại chất lỏng cơ thể.Tính chống ăn mòn của titan cho phép các thiết bị y tế tồn tại lâu hơn bên trong cơ thể con người mà không có nguy cơ phân hủy hoặc nhiễm trùng.

Nhìn chung, thanh titan Gr2, Gr5 và Gr7 là vật liệu thiết yếu trong ngành y tế, cung cấp các đặc điểm hiệu suất khác nhau phù hợp với các nhu cầu phẫu thuật và cấy ghép khác nhau.Tính chất cơ học tuyệt vời và khả năng tương thích sinh học của chúng làm cho chúng phù hợp để sử dụng trong một loạt các thiết bị cấy ghép và điều trị y tế.

Thông số kỹ thuật của các loại titan: