Titane poreux

Les techniques de fabrication pour le titane poreux jouent un rôle central dans l'adaptation de la structure et des propriétés des implants pour répondre aux exigences biomédicales spécifiques. Diverses méthodes sont utilisées pour créer des structures poreuses, notamment la métallurgie en poudre, la fusion laser sélective (SLM), la fusion du faisceau d'électrons (EBM), l'impression 3D, etc. Ces techniques permettent un contrôle précis de la taille des pores, de la distribution et de l'architecture globale, influençant la force mécanique, la perméabilité et l'intégration biologique. La sélection d'une méthode de fabrication dépend de l'application souhaitée et de l'équilibre entre l'intégrité structurelle et la fonctionnalité biologique dans les implants de titane poreux à usage médical.

Métallurgie en poudre (MP)
La technique de métallurgie en poudre offre les avantages d'un contrôle précis sur la porosité, de la capacité de créer des géométries complexes et des propriétés mécaniques améliorées en raison de l'élimination de certaines étapes de fabrication traditionnelles. Pour les alliages de titane poreux, PM utilise des particules de poudre d'alliages Ti pour créer des structures poreuses. Le processus implique le mélange de poudre, le compactage et le frittage pour former un échafaudage poreux

Méthode de mépris
La méthode de frittage est une méthode traditionnelle de préparation des matériaux métalliques, qui est en métal comme matière première dans un vide ou une atmosphère protectrice par traitement thermique à haute température. La méthode de frittage est également une méthode de préparation courante de Ti poreux. Selon différentes méthodes d'obtention de la structure des pores, il peut être divisé en méthode d'agent formant des pores, enchevêtrement des fibres, méthode d'empilement de la microsphère, processus de butin d'éponge.

Usinage électrochimique
L'usinage électrochimique (ECM) est un processus d'usinage moderne qui repose sur la suppression des atomes de la pièce par dissolution électrochimique (ECD) basée sur les principes de Faraday.

Technique de réplication en mousse
Un modèle sacrificiel, souvent en mousse polymère, est infiltré avec une suspension en alliage Ti. Après solidification, le modèle est retiré, laissant derrière elle une structure en titane poreuse.

Moulure d'injection de métaux
La poudre d'alliage de titane est combinée avec un matériau de liant pour créer une matière première. Ensuite, la matière première est injectée dans un moule, formant une partie verte poreuse, qui est ensuite fritté pour atteindre la structure poreuse finale.

Pulvérisation du plasma
Les particules d'alliage en titane sont fondues dans une flamme de plasma et déposées sur un substrat, créant un revêtement poreux. Une telle technique est souvent utilisée pour la modification de surface pour améliorer l'ostéointégration.

Impression 3D
Diverses techniques d'impression 3D, comme le jet de liant ou l'EBM, sont utilisées pour construire une couche de structures en titane poreux par couche, offrant une flexibilité et une précision de conception.

Solvant Casting Les lixiviations des particules
La lixiviation des particules de coulée de solvant est une méthode efficace pour créer des structures de titane poreuses. Dans ce processus, la poudre de Ti métallique est mélangée à une solution de polymère composée d'un solvant tel que du chloroforme et un polymère soluble tel que le chlorure de sodium ou le polyéthylène glycol (PEG). Le mélange est coulé dans une forme de moule souhaitée puis séché de sorte que le polymère forme un composite matriciel avec des particules de Ti intégrées. Le composite est ensuite immergé dans l'eau, qui se dissout et lixivit les particules de sel ou de cheville. La lixiviation des particules de polymère laisse des pores de tailles et de distributions contrôlées dans la matrice Ti. Des propriétés telles que les pourcentages de porosité et l'interconnectivité des pores peuvent être adaptées en ajustant le rapport de particules polymère-titane. Après la lixiviation, l'échafaudage en titane poreux maintient la forme du moule d'origine. Ainsi, l'approche de lixiviation des particules en casting de solvant fournit une manière simple et peu coûteuse de fabrication du titane poreux avec des pores ouverts et interconnectés adaptés à la corde osseuse nécessaire dans les implants biologiques et les échafaudages d'ingénierie tissulaire.

Méthode de dépôt
Le Ti et l'alliage de titane sont des biomatériaux inertes typiques. Afin de raccourcir la période de guérison après l'implantation et d'améliorer la capacité de l'implant à se lier à l'os humain, l'activation de la surface de l'alliage poreux de Ti et de titane est une méthode efficace. Les méthodes de modification de surface de l'alliage poreux de Ti et de titane comprennent principalement une méthode mécanique, une méthode physique, une méthode électrochimique, une méthode chimique et une méthode biochimique (dépôt réactif, électrodéposition, évaporation sous vide, pulvérisation du plasma, etc.).

Synthèse hydrothermale
Elle implique une réaction entre les précurseurs de Ti dans une solution aqueuse à des températures et des pressions élevées, formant des structures de titane poreuses.

Fabrication de filament fusionné
La fabrication de filament fusionné (FFF) utilise un filament continu de l'alliage Ti, qui est fondu et extrudé de couche par couche pour créer une structure poreuse. La technique FFF est couramment utilisée dans l'impression 3D de bureau.

Le traitement de l'eau potable et des eaux usées industrielles par la méthode d'ozone est une technologie qui s'est développée rapidement au pays et à l'étranger ces dernières années. Cette méthode est: l'ozone est également versé dans les eaux usées à travers la plaque poreuse, et la réaction chimique se produit avec les eaux usées, afin d'atteindre le but de la désinfection, de la décoloration et de la purification.

Par conséquent, il est nécessaire que la feuille poreuse utilisée soit résistante à la corrosion par les eaux usées industrielles et l'ozone, et a une porosité et un taux de gaz élevés, une taille de pores uniformément distribuée et une certaine résistance. Certaines unités de mon pays qui utilisent la méthode d'ozone pour traiter les eaux usées ont utilisé des plaques poreuses de chlorure de polyvinyle, des plaques poreuses en céramique, des plaques poreuses en verre et d'autres matériaux dans le passé, mais ils ne peuvent pas répondre aux exigences dues à une mauvaise résistance à la corrosion et à une faible résistance. Plaques de titane poreuses qui résout ce gros problème.

À l'heure actuelle, des plaques de titane poreuses ont été utilisées comme plaques de diffusion d'ozone dans le traitement des eaux usées du film d'impression, du traitement des eaux usées du colorant organique, du traitement des eaux usées de raffinage d'huile, du traitement des eaux usées de l'hôpital et du traitement des eaux usées d'essai de moteur de fusée. Dans le traitement des eaux usées du film d'impression, l'utilisation originale de plaques perforées au chlorure de polyvinyle a une durée de vie de 350 heures seulement, et la durée de vie est augmentée à 3 ans après le remplacement de plaques de titane poreuses. Dans le traitement à l'ozone des eaux usées de la raffinerie d'huile, les plaques perforées au chlorure de polyvinyle ont été à l'origine utilisées, mais le taux d'absorption d'ozone n'était que de 65%, ce qui a gaspillé beaucoup d'ozone et a augmenté le coût du traitement des eaux usées. L'utilisation de plaques de titane poreux a augmenté le taux d'absorption d'ozone à 85%. , Ce qui améliore considérablement l'effet de traitement.

De plus, les plaques de titane poreuses peuvent également être utilisées comme divers filtres, dispositifs d'osmose inverse et matériaux médicaux. En bref, la plaque de titane poreuse, un nouveau type de matériau, a maintenant montré sa forte vitalité et sera largement utilisée dans tous les aspects de la vie à l'avenir.