鈦及鈦合金材料的兩大應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-09-03
摘要:鈦是 1950 年代開發(fā)的重要結(jié)構(gòu)金屬。純鈦是一種銀白色金屬，化學(xué)性質(zhì)比較活潑，有許多優(yōu)良的性能。鈦合金是以鈦和其他元素為基體加入的合金。鈦合金具有強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點。用3D打印技術(shù)制造...
鈦是 1950 年代開發(fā)的重要結(jié)構(gòu)金屬。純鈦是一種銀白色金屬，化學(xué)性質(zhì)比較活潑，有許多優(yōu)良的性能。鈦合金是以鈦和其他元素為基體加入的合金。鈦合金具有強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點。用3D打印技術(shù)制造的鈦合金零件具有非常高的強度、精確的尺寸，其機械性能優(yōu)于鍛造工藝。鈦合金因其良好的生物相容性和優(yōu)異的力學(xué)性能，主要用于生物醫(yī)學(xué)材料、航空航天、精密儀器等。一、在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用鈦合金因其良好的生物相容性和耐腐蝕性能在醫(yī)療領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，成為人工關(guān)節(jié)、骨外傷、脊柱骨科內(nèi)固定系統(tǒng)、手術(shù)器械等醫(yī)療產(chǎn)品的首選材料。3D打印植入的鈦合金材料可以根據(jù)個人的不同要求進行定制。例如，3D打印技術(shù)制作的下頜骨可以完全貼合患者患處的曲線。鈦作為最知名的生物特性金屬材料，其在醫(yī)療領(lǐng)域3D打印的市場需求將不斷擴大，應(yīng)用前景廣闊。2011年，比利時哈瑟爾特大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究所的研究人員開發(fā)出金屬下頜骨。使用 LayerWise 制造的 3D 打印機，一位 83 歲的婦女安裝了定制的鈦合金下頜骨。這是全球首例此類手術(shù)，標志著3D打印移植物臨床應(yīng)用的開始。2、在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用20世紀50年代以來，鈦合金在航空航天領(lǐng)域發(fā)展迅速。該應(yīng)用主要利用鈦合金優(yōu)異的機械性能、低密度和良好的耐腐蝕性能。鈦合金是現(xiàn)代飛機和發(fā)動機的主要結(jié)構(gòu)材料之一。駕駛艙和風(fēng)管的零件、飛機起落架的支架、機翼和其他飛機零件已經(jīng)可以通過3D打印生產(chǎn)。2017年5月5日，我國首架按照最新國際適航標準研制、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的干線民用飛機C919首飛成功。機翼的主要承重部件——機翼的中央翼緣，是西北工業(yè)大學(xué)黃衛(wèi)東教授團隊的研發(fā)成果。前、中、后機身的登機口、服務(wù)和前后貨艙門上還有23個金屬3D打印部件。
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