Design and fabrication of graduated porous Ti-based alloy implants for biomedical applications

材料科学 多孔性 应力屏蔽 弹性模量 制作 生物相容性 复合材料 模数 钛合金 植入 烧结 选择性激光熔化 直接金属激光烧结 合金 多孔介质 生物医学工程 冶金 微观结构 外科 病理 替代医学 医学
作者
Jianping Shi,Jiquan Yang,Zongan Li,Liya Zhu,Lan Li,Xingsong Wang
出处
期刊:Journal of Alloys and Compounds [Elsevier BV]
卷期号:728: 1043-1048 被引量:44
标识
DOI:10.1016/j.jallcom.2017.08.190
摘要

In this study, a porous implant model with controllable pores was created, where the pores were distributed with a gradient change from the surface of each pore inwards. The aim was to develop an implant with an elastic modulus of gradient change. The models were subjected to 3D finite element analysis in order to achieve the optimal design parameters. A direct metal laser sintering process was used to print the implant models. Investigations on the physical and mechanical properties revealed that the fabricated implants had a porosity of 65.8–88.2% and an elastic modulus of 12–18 GPa. The property of the sample was close to that of cortical bone. Therefore, the stress shielding effect of the implant and human bone could be reduced. An in vitro cell culture experiment conducted on the samples after surface modification demonstrated that the printed porous parts had good biocompatibility.
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