摘 要 本文綜述了醫用彈性β型鈦合金成分的大量國內外專利,重點從Ti-Nb系、Ti-Mo系、Ti-Zr系和Ti-Ta系合金成分的研究進展進行了總結概況,并且指出了今后醫用彈性β型鈦合金成分在專利保護上的發展趨勢。
關鍵詞 醫用;彈性;β型;鈦合金;成分
醫用β型由于具有耐磨性能好,抗腐蝕性高,力學性能優良,且不含對人體有害的V、Al、Ni、Cr等元素的優點,已成為各國研究和發展的重點[1]。專利是能夠反映科學技術發展水平最新動態的情報文獻,其具有較高的使用價值或參考價值,使它成為促進技術發展的先行技術情報[2]。本文通過對醫用β型鈦合金主要研發的Ti-Nb系、Ti-Mo系、Ti-Zr系和Ti-Ta系合金的成分專利進行分析和研究,以了解該領域更為廣泛的技術思路,和最新的技術動態,掌握該領域的研究動向。
1 醫用β型Ti-Mo系合金成分專利研究概況
2 醫用β型Ti-Nb系合金成分專利研究概況
US4040129提出了一種TiNbZr合金,組成為Ti-30Nb-2Zr,退火、淬火、熱處理后具有至少90kg/mm2的強度。具有好的耐蝕性、生物相容性,高強度,用于外殼和牙植入體。
JP特開平10-219375A提出了一種TiNbTa合金。Nb和Ta中的總含量為20-60%(重量),余量為鈦。抗拉強度400-1185MPa,0.2%屈服強度415-1190MPa,延伸率3-66,彈性模量49-112GPa具有中等強度,高伸長率和低彈性的特性。小于10%的Mo,小于5%的鋯,和小于5%Sn中的至少一種被進一步添加到上述鈦合金中以改善性能。優選的組分為:Ti-16Nb-7Ta,Ti-18Nb-10Ta-2Mo。
JP特開2001-329325A提出了一種TiNbSn合金。鈮的原子百分比為8-20%,錫的原子百分比為2-6%。并系統研究了Nb、Sn含量變化對性能的影響。
3 醫用β型Ti-Ta系合金成分專利研究概況
US4040129提出了一種TiTa合金,組成為Ti-5Ta或Ti-30Ta。Ti-5Ta退火狀態抗拉強度75kg/mm2;Ti-30Ta為α+β型合金,退火狀態抗拉強度80kg/mm2。具有好的耐蝕性、生物相容性,高強度,用于外殼和牙植入體。
JP昭62-246372A提出了一種TiTa二元固溶體單相合金,其組成為:5-35wt%Ta,余量Ti。研究了Ta含量的變化對合金強度、耐蝕性、生物相容性的影響。具有改進的強度和耐腐蝕性,是一種安全的植入體材料。
4 醫用β型Ti-Zr系合金成分專利研究概況
5 結論
醫用鈦合金產業作為一個新興的朝陽產業,不僅是未來經濟增長的重點領域,更是直接關系到國民身體健康和生命安全的重要產業。醫用β型鈦合金主要分為Ti-Nb系、Ti-Mo系、Ti-Zr系和Ti-Ta系合金,Ti-Nb和Ti-Mo系合金,是目前研究的重點。缺乏醫用鈦合金材料自主知識產權,會直接制約我國醫療水平的提高,降低我國醫療技術發展的獨立性。因此,加大醫用鈦合金材料先進技術的研發投入,加強生物醫學材料自主知識產權的保護,已成為一項刻不容緩的任務。
參考文獻
[1]高智芳,萬怡灶.生物醫用超彈性β型鈦合金研究現狀[J].材料導報,2011,25(3):79-83.
[2]累迪.專利地圖在專利情報分析中的應用[J].情報探索,2011(2):59-61.









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