Titânio poroso

As técnicas de fabricação para o titânio poroso desempenham um papel fundamental na adaptação da estrutura e propriedades dos implantes para atender aos requisitos biomédicos específicos. Vários métodos são empregados para criar estruturas porosas, incluindo metalurgia em pó, fusão a laser seletiva (SLM), derretimento de feixe de elétrons (EBM), impressão 3D, etc. Essas técnicas permitem controle preciso sobre o tamanho, distribuição e arquivamento geral, influenciando a força mecânica, a permeabilidade e a integração biológica. A seleção de um método de fabricação depende da aplicação desejada e do equilíbrio entre integridade estrutural e funcionalidade biológica em implantes porosos de titânio para uso médico.

Metalurgia em pó (MP)
A técnica de metalurgia em pó fornece as vantagens do controle preciso sobre a porosidade, a capacidade de criar geometrias complexas e propriedades mecânicas aprimoradas devido à eliminação de algumas etapas tradicionais de fabricação. Para ligas porosas de titânio, o PM utiliza partículas de pó de ligas Ti para criar estruturas porosas. O processo envolve mistura de pó, compactação e sinterização para formar um andaime poroso

Método sinterizado
O método de sinterização é um método tradicional de preparar materiais metálicos, que são feitos de metal como matéria-prima em um vácuo ou atmosfera protetora por meio de tratamento térmico de alta temperatura. O método de sinterização também é um método de preparação comum de Ti poroso. De acordo com diferentes métodos de obtenção da estrutura dos poros, ela pode ser dividida em método de agente formador de poros, emaranhamento de fibra, método de empilhamento de microesfera, processo de estação de esponja.

Usinagem eletroquímica
A usinagem eletroquímica (ECM) é um processo moderno de usinagem que depende da remoção de átomos da peça de trabalho por dissolução eletroquímica (ECD) com base nos princípios de Faraday.

Técnica de replicação de espuma
Um modelo de sacrifício, geralmente feito de espuma polimérica, é infiltrado com uma pasta de liga Ti. Após a solidificação, o modelo é removido, deixando para trás uma estrutura porosa de titânio.

Moldagem por injeção de metal
O pó de liga de titânio é combinado com um material de fichário para criar uma matéria -prima. Posteriormente, a matéria -prima é injetada em um molde, formando uma parte verde porosa, que é sinterizada para alcançar a estrutura porosa final.

Pulverização de plasma
As partículas de liga de titânio são derretidas em uma chama de plasma e depositadas em um substrato, criando um revestimento poroso. Essa técnica é frequentemente usada para modificação da superfície para melhorar a osseointegração.

Impressão 3D
Várias técnicas de impressão em 3D, como Jetting Binder ou EBM, são empregadas para construir estruturas porosas de titânio por camada por camada, oferecendo flexibilidade e precisão de design.

Solvente fundição de lixiviação de partículas
A lixiviação de partículas de fundição de solvente é um método eficaz para criar estruturas porosas de titânio. Nesse processo, o pó de metal Ti é misturado em uma solução de polímero que consiste em um solvente como clorofórmio e um polímero solúvel, como cloreto de sódio ou polietileno glicol (PEG). A mistura é lançada em forma de molde desejada e depois seca para que o polímero forme um composto de matriz com partículas de Ti incorporadas. O composto é então imerso em água, que dissolve e lixivia os partículas de sal ou pico. A lixiviação de partículas de polímero deixa os poros de tamanhos e distribuições controladas dentro da matriz Ti. Propriedades como porcentagens de porosidade e interconectividade dos poros podem ser adaptadas ajustando a proporção de partículas de polímero / titânio. Após a lixiviação, o andaime poroso de titânio mantém a forma do molde original. Assim, a abordagem de lixiviação de partículas fundidas por solvente fornece uma maneira simples e barata de fabricar titânio poroso com poros abertos e interconectados, adequados para o encravamento ósseo necessário em implantes biológicos e andaimes de engenharia de tecidos.

Método de deposição
Ti e liga de titânio são biomateriais inertes típicos. Para reduzir o período de cicatrização após a implantação e melhorar a capacidade do implante de se ligar ao osso humano, ativar a superfície da liga porosa de Ti e titânio é um método eficaz. Os métodos de modificação da superfície da liga de Ti e titânio porosos incluem principalmente um método mecânico, método físico, método eletroquímico, método químico e método bioquímico (deposição reativa, eletrodeposição, evaporação a vácuo, pulverização de plasma, etc.).

Síntese hidrotérmica
Envolve uma reação entre precursores de TI em uma solução aquosa a temperaturas e pressões elevadas, formando estruturas porosas de titânio.

Fabricação de filamentos fundidos
A fabricação de filamentos fundidos (FFF) utiliza um filamento contínuo de liga Ti, que é derretida e extrudada camada por camada para criar uma estrutura porosa. A técnica FFF é comumente usada na impressão 3D da área de trabalho.

O tratamento da água potável e das águas residuais industriais pelo método de ozônio é uma tecnologia que se desenvolveu rapidamente em casa e no exterior nos últimos anos. Este método é: o ozônio é derramado uniformemente no esgoto através da placa porosa, e a reação química ocorre com o esgoto, de modo a alcançar o objetivo da desinfecção, descoloração e purificação.

Portanto, é necessário que a folha porosa usada seja resistente à corrosão por esgoto industrial e ozônio e tenha uma alta taxa de porosidade e gás, um tamanho de poro distribuído uniformemente e uma certa força. Algumas unidades do meu país que usam o método de ozônio para tratar o esgoto usaram placas porosas de cloreto de polivinil, placas porosas de cerâmica, placas porosas de vidro e outros materiais no passado, mas não podem atender aos requisitos devido à baixa resistência à corrosão e baixa resistência. Placas de titânio poroso Isso resolve esse grande problema.

Atualmente, placas porosas de titânio têm sido usadas como placas de difusão de ozônio no tratamento da impressão de águas residuais de filme, tratamento de águas residuais de corante orgânico, tratamento de águas residuais refinando petróleo, tratamento de esgoto hospitalar e tratamento de esgoto de teste de motores de foguete. No tratamento da impressão de águas residuais do filme, o uso original de placas perfuradas por cloreto de polivinil tem uma vida útil de apenas 350 horas, e a vida útil é aumentada para 3 anos após a substituição de placas de titânio poroso. No tratamento de ozônio das águas residuais da refinaria de petróleo, as placas perfuradas por cloreto de polivinil foram originalmente usadas, mas a taxa de absorção de ozônio foi de apenas 65%, o que desperdiçou muito ozônio e aumentou o custo do tratamento de águas residuais. O uso de placas porosas de titânio aumentou a taxa de absorção de ozônio para 85%. , O que melhora muito o efeito de processamento.

Além disso, as placas de titânio poroso também podem ser usadas como vários filtros, dispositivos reversos de osmose e materiais médicos. Em suma, a placa de titânio porosa, um novo tipo de material, agora mostrou sua forte vitalidade e será amplamente utilizada em todos os aspectos da vida no futuro.