外科植入用抗菌钛及钛合金加工材
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完成单位:宝鸡鑫诺特材股份有限公司
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-1-244
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
成果主要完成人
郑永利、马宏刚、马宏芳、陈建军、李新涛、崔 俊、唐亚锋、张 波、辛昱江、杨子凡
项目概况
外科植入用抗菌钛及钛合金研制主要是解决植入医疗器械在使用过程中及术后引发的细菌感染问题。Ti6Al4V、Ti6Al7Nb是目前临床应用的典型代表,作为外科修复材料如人工关节、骨创伤产品、脊柱矫形内固定系统以及口腔正畸产品等具有较长的临床应用历史,植入体在人体中引发的相关感染问题已经成为临床上亟待解决的。开发整体具有抗菌性的新型钛合金植入材料的临床应用意义重大。目前国内外尚无抗菌钛合金植入器械产品,抗菌钛合金的应用将会有助于提高我国医疗器械产品的国际竞争力,促进我国相关产业的快速发展,具有重大的经济和社会意义。
现有研究表明,在常用医用钛合金的基体中添加Cu元素,能够赋予材料优异的抗菌性能。含铜抗菌钛合金是一种可以通过含铜相弥散强化和第二相强化的钛合金,加工过程中由于铜元素的存在使得含铜钛合金材料的热加工过程中热量散失加快,热加工变形控制难度加大;室温加工中由于析出大量弥散分布的含铜第二相,机械加工性能降低。
宝鸡鑫诺《外科植入用抗菌钛及钛合金研制》项目(项目代号YFM2209),立项于2022年,2022年度已顺利完成抗菌棒丝材的量产,2023年度已顺利完成抗菌板材的量产,目前正在临床市场验证中,截止目前销售总量达1.5吨。该含铜抗菌钛合金材料具有如下核心技术优势:①抗拉强度高于1100Mpa,屈服强度高于1000Mpa,断后伸长率高于15%,断面收缩率高于35%,强度高,塑性优;②晶粒度等级高于13.5级,晶粒尺寸小于等于3μm,基体组织达到微米或亚微米级;③抗菌性能优于常规医用TC4及TC20钛合金。