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我国国家实验室研制新型钛合金研究获重要进展

  本报讯 沈阳材料科学国家(联合)实验室工程合金研究部多功能合金研究组研制的一种具有高强度、低弹性模量、超弹性和阻尼性能的多功能柔韧钛合金(Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn,简称Ti2448),近期研究发现其泊松比显著低于常规金属材料,为一类兼容低泊松比和高韧性的新型金属材料,在医用植入和密封等领域具有很好的应用前景。

该研究结果发表于近日出版的《物理评论快报》上。

  泊松比是描述材料弹性行为的一个物理参数,用于表征弹性力学状态下原子键长和键角的相对变化关系,与体模量和剪切模量的比值(B/G)相关。根据泊松比可以将材料划分为4类:超高泊松比(B>>G,如橡胶)、高泊松比(B>G,如金属)、低泊松比(B

  具有多功能特性的Ti2448合金,自2003年起先后申报了国家、PCT和美国专利,已获国家发明专利授权。针对该合金的基础研究结果自2005年起在Appl. Phys. Lett.,Acta Biomater.等期刊发表论文6篇,在相关国际学术会议上作邀请报告3次,并应邀为年底将于美国出版的Bionanotechnology专著撰写“纳米医用植入钛合金”章节。该项研究先后获得国家自然科学基金面上项目和重点项目、中科院创新基金和辽宁省攻关项目资助,部分基础研究内容已列入2006年启动的国家“973”计划“面向性能的材料集成设计的科学基础问题”项目。

  据悉,沈阳材料科学国家(联合)实验室工程合金研究部组建4年以来,十分重视以国家重大需求为背景、以新材料研制为目标的原创性基础研究,并致力于高性能材料的推广应用。他们研制的Ti2448合金同时具有低弹性模量和高强度,是生物相容性和力学相容性优异的新一代医用植入金属材料。2003年以来与中国医科大学和第四军医大学的4个附属医院开展了持续合作研究;2005年与威高集团骨科材料有限公司签署协议开展合作,申报该材料植入许可和产品注册证;2007年4月与威高集团签署合作协议,成立中科院金属所—威高集团医用金属研发中心和联合实验室,加速该材料医用的产业化进程。已按计划向威高集团提供两批次材料,用于制造临床试验所需的骨板系统。

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