高氮BIODUR108不銹鋼是機(jī)械和物理性能更優(yōu)的醫(yī)療植入用鋼

? ? ? ? ? ? ? ?biodur108高溫合金醫(yī)用的東西，是用來救死扶傷，但常用的醫(yī)用不銹鋼卻有著缺陷“基因”。例如316L不銹鋼仍存在生物相容性及相關(guān)問題，不銹鋼植入人體后由于腐蝕或磨損引發(fā)一些列的反應(yīng)(如出現(xiàn)水腫、感染、組織壞死等)，從而導(dǎo)致疼痛和過敏反應(yīng)等。特別是滲漏出的鎳離子，一般無害但會(huì)對(duì)鎳過敏者誘發(fā)一些病變。因此，對(duì)低鎳和無鎳的醫(yī)用不銹鋼材料研發(fā)和需求是亟需的。

新型醫(yī)用不銹鋼材料較傳統(tǒng)相比，化學(xué)成分得到優(yōu)化。

日前，Carpenter Technology 開發(fā)了一種增材制造醫(yī)用不銹鋼材料, 該材料幾乎不含鎳并且在激光粉末床熔合(L-PBF)3D打印系統(tǒng)中顯示出良好的加工性能。

新型醫(yī)用不銹鋼材料較傳統(tǒng)相比，化學(xué)成分得到優(yōu)化。

根據(jù)Carpenter 的數(shù)據(jù)，BioDur 108不銹鋼的鎳含量最高為0.05 wt%。此外，BioDur 108還具有比BioDur 316LS 材料更好的機(jī)械性能。

如表2所示，BioDur 108作為一種基本不含鎳的合金，耐腐蝕性和機(jī)械強(qiáng)度都更高。

▲表2 兩種材料棒材的典型機(jī)械性能。

相信，隨著這款無鎳、適合增材制造的新型醫(yī)用不銹鋼材料的研發(fā)進(jìn)程不斷深入，不僅會(huì)推動(dòng)這一新型醫(yī)用不銹鋼的臨床應(yīng)用及發(fā)展，還將會(huì)打開更多與人體接觸的醫(yī)療器械、食品餐飲器械、首飾等領(lǐng)域不銹鋼產(chǎn)品的需求

高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基，能在600℃以上的高溫及一定應(yīng)力作用下長(zhǎng)期工作的一類金屬材料；并具有較高的高溫強(qiáng)度，良好的抗氧化和抗腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。高溫合金為單一奧氏體組織，在各種溫度下具有良好的組織穩(wěn)定性和使用可靠性，基于上述性能特點(diǎn)，且高溫合金的合金化程度較高，又被稱為“超合金"，是廣泛應(yīng)用于航空、航天、石油、化工、艦船的一種重要材料。按基體元素來分，高溫合金又分為鐵基、鎳基、鈷基等高溫合金。鐵基高溫合金使用溫度一般只能達(dá)到750~780℃，對(duì)于在更高溫度下使用的耐熱部件，則采用鎳基和難熔金屬為基的合金。 鎳基高溫合金在整個(gè)高溫合金領(lǐng)域占有特殊重要的地位，它廣泛地用來制造航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、各種工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)最熱端部件。若以150MPA-100H持久強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)，而目前鎳合金所能承受的最高溫度>1100℃，而鎳合金約為950℃，鐵基的合金<850℃,即鎳基合金相應(yīng)地高出150℃至250℃左右。所以人們稱鎳合金為發(fā)動(dòng)機(jī)的心臟。目前，在先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)上，鎳合金已占總重量的一半，不僅渦輪葉片及燃燒室，而且渦輪盤甚至后幾級(jí)壓氣機(jī)葉片也開始使用鎳合金。與鐵合金相比，鎳合金的優(yōu)點(diǎn)是：工作溫度較高，組織穩(wěn)定、有害相少及抗氧化搞腐蝕能力大。與鈷合金相比，鎳合金能在較高溫度與應(yīng)力下工作，尤其是在動(dòng)葉片場(chǎng)合。
鎳合金具有上述優(yōu)點(diǎn)與其本身的某些性能有關(guān)。鎳為面心立方體，組織非常穩(wěn)定，從室溫到高溫不發(fā)生同素異型轉(zhuǎn)變；這對(duì)選作基體材料十分重要。，奧氏體組織比鐵素體組織具有一系列的優(yōu)點(diǎn)。
　　鎳具有高的化學(xué)穩(wěn)定性，在500度以下幾乎不發(fā)生氧化，學(xué)溫下也不受溫氣、水及某些鹽類水溶液的作用。鎳在硫酸及鹽酸中溶解很慢，而在硝酸中溶解很快。
　　鎳具有很大的合金能力，甚至添加十余種合金元素也不出現(xiàn)有害相，這就為改善鎳的各種性能提供潛在的可能性。
　　純鎳的力學(xué)性能雖不強(qiáng)，但塑性卻，尤其是低溫下塑性變化不大。