Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Fabrication Of Porous Ti By Thermal Decomposition And Sintering Of PMMA/TiH2 Powder Compact

Jeon K. Ch., Kim Y. D., Suk M.-J., Oh S.-T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2B

1375--1377

EN

Porous Ti with controlled pore structure was fabricated by thermal decomposition and sintering process using TiH2 powders and Polymethylmethacrylates (PMMA) beads as pore forming agent. The beads sizes of 8 and 50 μm were used as a template for fabricating the porous Ti. The TiH2 powder compacts with 20 and 70 vol% PMMA were prepared by uniaxial pressing and sintered for 2 h at 1100°C. TGA analysis revealed that the PMMA and TiH2 were thermally decomposed at about 400°C forming pores and at about 600°C into metallic Ti phase. The porosity increased with increase in the amount of PMMA addition. Also, the microstructure observation showed that the pore size and shape were strongly dependent on the PMMA shapes.

2

Kształtowanie dokładne implantów tytanowych o wysokiej porowatości metalurgią proszków

Laptev V., Bram M.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2014

|

T. 25, nr 1

65--74

PL

Tytan o wysokiej porowatości jest obiecującym materiałem dla zastosowania w biomedycynie, szczególnie przy produkcji sztucznych stawów oraz implantów biodra czy kręgosłupa. Wspaniała biozgodność tytanu jest dobrze znana w środowisku chirurgicznym. Otwarte i wzajemnie połączone pory pozwalają na wrastanie tkanki kostnej na powierzchnię implantu, formowanie naczyń krwionośnych oraz naturalne wiązanie implantu w szkielecie ludzkim. Elastyczny moduł porowatego tytanu może zostać z łatwością związany z elastycznym modułem kostnym poprzez kontrolę porowatości. W wyniku tego można zredukować lub wyeliminować efekt ochrony implantu przed obciążeniami i degradacją kości. Implanty medyczne posiadają z natury skomplikowaną geometrię. Jednym z głównych problemów w produkcji implantów o wysokiej porowatości jest kształtowanie precyzyjne. Innym problemem jest utrzymanie zawartości nieczystości poniżej poziomu ograniczonego przez normę ASTM dla implantów medycznych. Niniejsza praca stanowi przegląd dokonań autorów w zakresie kształtowania precyzyjnego implantów tytanowych o wysokiej porowatości, wykonanych z użyciem, technologii metalurgii proszków oraz metod wypełniania przestrzeni. Porównane zostało kształtowanie implantów poprzez prasowanie izostatyczne na zimno oraz formowanie wtryskowe metalu. Omówiono także problemy z obróbką porowatych wyprasek tytanowych przed i po spiekaniu. Opisano zalety, problematykę i perspektywy formowania wtryskowego metali przy produkcji porowatych implantów tytanowych. Omówione zostało kształtowanie precyzyjne implantów tytanowych o wysokiej porowatości.

EN

The highly porous titanium is promising material for application in biomedicine, particularly in manufacturing of artificial joints, hip and spinal implants. The excellent biocompatibility of titanium is well known in the surgery practice. The open and interconnected porosity enables ingrowth of bone tissues into implant surface, formation of blood vessels and natural fixation of implant in the human skeleton. The elastic modulus of porous titanium can by easily fitted to the elastic modulus of bones by control of porosity. As a result the shielding effect of implant and degradation of bone can by reduced or eliminated. The medical implants possess as a rule a complex geometry. Therefore net-shape forming is one of the main problems in manufacturing of highly porous implants. Another problem is the keeping of impurities content below the level limited by ASTM standard for medical implants. In the present paper the practice of authors in net-shape forming of highly porous titanium implants produced by powder metallurgy route and space holder technique is reviewed. The use of the die and cold isostatic pressing as well as the metal injection molding for shaping of implants have been compared. The problems in machining of porous titanium compacts prior to sintering and after sintering are discussed. The advantages, problems and prospects of metal injection molding in production of porous titanium implants are highlighted. The net-shape forming of highly porous titanium implants is exemplified.

3

Charakterystyka strukturalna spiekanego porowatego tytanu

Klimas M., Dudek A.

Engineering of Biomaterials

|

2014

|

Vol. 17, no. 128-129

40--42

PL

Celem niniejszej pracy było otrzymanie porowatych próbek tytanowych metodą metalurgii proszków. Podczas spiekania zastosowano dwie temperatury spiekania (1000 i 1100°C) i następujące atmosfery ochronne: argon, próżnia. Otrzymane materiały poddano badaniom mikrostrukturalnym. Celem określenia gęstości, porowatości oraz nasiąkliwości otrzymanych materiałów dokonano ważenia hydrostatycznego w wodzie zdejonizowanej zgodnie z normą PN EN ISO 2738: 2001. Określono również topografię powierzchni wytworzonych materiałów.

EN

The aim of this work was to obtain porous titanium specimens using a powder metallurgy process. During sintering, two sintering temperatures (1000 and 1100°C) and two shielding gases (argon, vacuum) were used. The materials obtained were subjected to microstructural analysis. Furthermore, hydrostatic weighing in deionized water according to the PN EN ISO 2738: 2001 standard was used to evaluate density, porosity and water absorption capacity. Topology of the surface of the materials was also determined.

4

Porowate biomateriały tytanowe modyfikowane ceramiką bioaktywną

Szaraniec B., Chłopek J., Dynia G.

Inżynieria Materiałowa

|

2009

|

Vol. 30, nr 5

449-451

PL

Praca dotyczy porowatego tytanu modyfikowanego powierzchniowo trzema rodzajami materiałów bioaktywnych: hydroksyapatytem (elektroforeza), bioszkłem (zol-żel) oraz zolem wapniowo-krzemionkowym (zol-żel). Spieki tytanowe otrzymywano metodą metalurgii proszków. Proszek tytanowy mieszano z porogenem w dwóch proporcjach: 30 i 50% mas. porogenu. Wypra-ski spiekano w próżni w temperaturze 1200°C Dla otrzymanych spieków przeprowadzono analizę fazową (XRD) oraz obserwacje mikroskopowe (mikroskopia świetlna i skaningowa). Na podstawie testów "in vitro" w sztucznym środowisku biologicznym oceniono trwałość i bioaktywność naniesionych warstw. Otrzymane spieki składają się z tytanu, a ich porowatość odpowiada ilości wprowadzonego porogenu (odpowiednio 30š5% i 53š4%). Pory o wielkości 50÷400 |j.m stanowią ok. 90% objętości wszystkich porów występujących w spiekach. Ich obecność jest bardzo korzystna z punktu widzenia tworzenia złącza biologicznego z tkanką kostną. Badania in vitro (SBF, 14 dni) wykazują, że modyfikacja powierzchniowa tytanu bioaktywnymi powłokami sprzyja mineralizacji fosforanów wapnia. Jednakże zależnie od mikrostruktury podłoża oraz rodzaju zastosowanej modyfikacji intensywność narastania apatytu na powierzchni spieków tytanowych jest różna.

EN

In this work three types of porous titanium modifications were investigated. Ti powder and ammonium bicarbonate was mixed, isostatically pressed and thermally treated under vacuum (up to 1200°C/5 h). Different amounts of porogen (30 and 50 wt %) determined the final porosity (30š5% i 53š4%). XRD analyses of sintered Ti samples revealed presence of hexagonal titanium only (Fig. 1). Light microscope was used for microstructure observa-tions (Fig. 2). Based on microphotographs pore size and distribution were calculated (Fig. 3). Surface was modified with: electrophoretically deposited hydroxyapatite, sol-gel coating with bioglass (CaO-P2O5-SiO2), sol-gel coating with calcium-silica. Biological activity of porous titanium modified with bioactive ceram-ics was confirmed by in vitro test - SBF (14 days). Faster growth of apatite in comparison to pure Ti was observed. The best results were recorded for 50% porosity Ti with calcium-silica coating (Fig. 5). Materials obtained in this research can be used as a bone implants.

5

Otrzymywanie porowatego tytanu na implanty medyczne

Szaraniec B., Ziąbka M., Chłopek J., Papargyri S., Tsipas D.

Engineering of Biomaterials

|

2008

|

Vol. 11, no. 81-84

49--52

PL

Celem pracy było otrzymanie metodą metalurgii proszków porowatych kształtek tytanowych przeznaczonych na implanty medyczne. Przeprowadzono próbę zoptymalizowania procesu technologicznego. Poprzez dobór odpowiednich parametrów takich jak środowisko, temperatura obróbki termicznej, a także ilość użytego porogenu uzyskano próbki tytanowe o zróżnicowanej porowatości i właściwościach mechanicznych. W pracy przedstawiono dwie metody otrzymywania omawianych próbek, z których pierwsza (obróbka termiczna w atmosferze argonu) okazała się nieskuteczna, ze względu na destrukcję materiału, natomiast druga metoda (obróbka termiczna z zastosowaniem próżni) pozwoliła otrzymać próbki o założonych parametrach.

EN

The aim of this work was to obtain porous titanium sponges in a powder metallurgy process which might be applied as medical implants. The attempt of process optimization was carried out. Selection of parameters such as biological solution, temperature of thermal treatment and porogen amount allowed to obtain titanium samples with different porosity and proper mechanical properties. Two types of obtaining methods were presented in this work. First (thermal treatment in argon atmosphere) which was not sufficient due to material destruction and second (thermal treatment in vacuum atmosphere) which allows to obtain titanium samples with expected parameters.