Struktur og egenskaber af 3D-printet porøst tantal

På grund af den høje densitet af metallisk tantal, når det bruges som et medicinsk implantatmateriale, præsenteres det normalt i form af en porøs struktur, som ikke kun giver fuldt spil til den fremragende biokompatibilitet af metallisk tantal, men samtidig giver en naturlig kanal for vævsvækst med den rige porestruktur af porøse materialer. Derfor er et andet vigtigt forskningsområde relateret til 3D-print af porøs tantal porøst tantal. Siden udviklingen af ​​3D-printede metaller til dato er der imidlertid rapporteret relativt lidt forskning om 3D-printede porøse tantalmaterialer. Universitetet i Leuven, Belgien, realiserede fremstillingen af ​​porøse tantalmaterialer med ensartet porestruktur ved at bruge sfærisk metallisk tantalpulver som råmateriale i 2015 og evaluerede deres mekaniske egenskaber grundigt.

Testresultaterne af trykspænding-deformation viser, at flydespændingen er 12,7 MPa s 0.6 MPa, plateauspændingen er 21,8 MPa s 0.9 MPa, kompressionselasticitetsmodulet er 1,22 GPa s 0.07 GPa, og plateauområdet af kurverne er glat og ikke-savtakket, hvilket indikerer, at det porøse tantalmateriale, der er fremstillet af SLM, har fremragende plasticitet, og modulet er perfekt matchet med det for human spongiløs knogle. Derudover er grænsen for kompressionstræthed for porøst tantal 7,35 MPa (10⁶ gange), hvilket viser en høj modstandsdygtighed over for cyklisk belastning.
I øjeblikket anses tantal og porøst tantal for at være de bedste biokompatible ortopædiske implantatmaterialer, og Kinas anvendelse af 3D-printet porøs tantal er i forkant af verden. Videnskab og teknologi, Northwest Nonferrous Metals Research Institute (NWNMRI) gennemførte sammen med Southwest Hospital verdens første tilfælde af personlig pulveriseret e-beam 3D-printet porøst tantalimplantat kropsforberedelse og opnået klinisk anvendelse. På nuværende tidspunkt har Northwest Nonferrous Metals Research Institute og dets underordnede Xi'an Sailon Metal Materials Co. indset dækningen af ​​hele den industrielle kæde af pulverråmaterialer, elektronstråledannende udstyr og proces af medicinske porøse tantalimplantater.