Struktur och egenskaper hos 3D-printad porös tantal

På grund av den höga densiteten hos metalliskt tantal, när det används som ett medicinskt implantatmaterial, presenteras det vanligtvis i form av en porös struktur, som inte bara ger full spel åt den utmärkta biokompatibiliteten hos metallisk tantal, utan samtidigt ger en naturlig kanal för vävnadstillväxt med den rika porstrukturen hos porösa material. Därför är ett annat viktigt forskningsområde relaterat till 3D-utskrift av porös tantal porös tantal. Men sedan utvecklingen av 3D-tryckta metaller hittills har relativt lite forskning rapporterats om 3D-tryckta porösa tantalmaterial. Universitetet i Leuven, Belgien, insåg beredningen av porösa tantalmaterial med enhetlig porstruktur genom att använda sfäriskt metalliskt tantalpulver som råmaterial 2015, och utvärderade omfattande deras mekaniska egenskaper.

Testresultaten för tryckspänning-töjning visar att sträckgränsen är 12,7 MPa s 0.6 MPa, platåspänningen är 21,8 MPa s 0.9 MPa, kompressionselasticitetsmodulen är 1,22 GPa s 0.07 GPa och kurvornas platåregion är slät och icke-tandad, vilket indikerar att det porösa tantalmaterialet som framställts av SLM har utmärkt plasticitet, och modulen är perfekt matchad med den hos mänskligt spongiöst ben. Dessutom är gränsen för kompressionsutmattning för porös tantal 7,35 MPa (106 gånger), vilket visar en hög motståndskraft mot cyklisk belastning.
För närvarande anses tantal och porös tantal vara de bästa biokompatibla ortopediska implantatmaterialen, och Kinas tillämpning av 3D-tryckt porös tantal är i framkant av världen. Under 2016, under stöd av det centrala forsknings- och utvecklingsprogrammet från ministeriet för Science and Technology, Northwest Nonferrous Metals Research Institute (NWNMRI), tillsammans med Southwest Hospital, åstadkom världens första fall av personligt pulveriserat e-beam 3D-tryckt poröst tantalimplantatkroppsberedning och uppnådde klinisk tillämpning. För närvarande har Northwest Nonferrous Metals Research Institute och dess underordnade Xi'an Sailon Metal Materials Co. insett täckningen av hela den industriella kedjan av pulverråvaror, elektronstrålebildande utrustning och process av medicinska porösa tantalimplantat.