不同烧结温度下三维打印成型多孔钛植入体的实验研究

摘要：

目的 评价三维打印成型技术(3DP)用于多孔钛植入体制备的可行性,研究不同烧结温度对其组织结构和力学性能的影响.方法 设计试件大小为25×20 mm圆柱体,设定每层的黏结面积为80％.选择纯度98.5％、颗粒直径约75 μm的钛粉为原料,聚乙烯醇粉作为黏结剂,聚乙烯吡咯烷酮粉作为辅助黏结剂.通过三维打印获得多孔钛植入体试件初胚,在氩气保护下,将试件分别烧结至1 200、1 300、1 400℃；对烧结完成的试件进行性能检测,包括孔隙率、显微硬度、扫描电镜观察试件的显微结构、抗压强度及弹性模量.结果 最终获得的多孔钛植入体试件,其收缩均匀、无明显变形、细节清晰、肉眼可见排列整齐的微孔结构、表面无裂纹,呈现金属光泽.在1 200、1 300、1 400℃的烧结温度下,孔隙率分别为(65.01±1.03)％、(46.73±0.73)％、(41.06±0.31)％,显微硬度为115.2±0.6、148.6±1.1、182.8±2.1,弹性模量为(5.9±0.5)、(16.2±0.9)、(34.8±1.5) GPa,抗压强度为(81.3±4.3)、(135.4±8.5)、(218.6±7.1)MPa.扫描电镜观察其孔隙相互连通成三维网状结构.结论 证实了应用三维打印成型技术制备多孔钛植入体的可行性,得到的多孔钛植入体具有与骨组织相匹配的良好的生物力学相容性.

关键词：三维打印成型、多孔钛植入体、组织结构、力学性能

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分类号：R318.08(医用一般科学)

资助基金：上海市自然科学基金;上海交通大学医工结合项目;上海市重点学科建设项目;上海市科委项目

在线出版日期：2013-03-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：332-336,342