ניתן לסווג סגסוגות טיטניום ביו-רפואי בהתאם למבנה המיקרוסקופי של החומרים. סוג, פלוס סוג, וסגסוגת טיטניום סוג III. נכון לעכשיו, טיטניום טהור וסגסוגת Ti-6Al-4V עדיין נמצאים בשימוש נרחב בפרקטיקה הקלינית. אך סגסוגות מסוג טיטניום הפכו לנושא מחקר לוהט בתחום זה בשל מודול האלסטי הנמוך שלהן ותאימות ביולוגית טובה יותר. זוהי סגסוגת הטיטניום הביו-רפואית המבטיחה ביותר.
טבלה 1 מציגה את התכונות המכניות של סגסוגות טיטניום ביו-רפואיות שונות. איור 1 מציג השוואה בין מודול האלסטי של סגסוגות ביו-רפואיות שונות לזה של עצמות אדם. כפי שניתן לראות, מודול האלסטי של טיטניום ביו-רפואי מהדור השני נמוך משמעותית מזה של הדור הראשון. יש מגמה עלייה בתוכן Nb בעיצוב סגסוגת ושניהם הם סוגי סגסוגת טיטניום, Ti-35Nb-7Zr-5Ta ו-Ti-29Nb-13 לסגסוגות Ta-7.1Zr יש את מודול האלסטי הנמוך ביותר של 55MPa, שהוא הקרוב ביותר לזה של עצמות אדם. לפיכך, פיתוח חומרים ביו-רפואיים בעלי מודול אלסטי נמוך מסוג Ti הפך למוקד מחקר בתחום זה. היפר-אלסטיות ביו-רפואית, הסגסוגת הטיטניום הנחקרת ביותר בבית ומחוצה לה היא סגסוגת טי NB היפר-אלסטית.
טבלה 1 מאפיינים מכניים של טיטניום ביו-רפואי
|
חוֹמֶר |
תֶקֶן |
מודול אלסטי/Gpa |
חוזק מתיחה/Mpa |
סוג סגסוגת |
|
חומרים ביולוגיים מהדור הראשון
|
||||
|
טיטניום טהור מסחרית |
ASTM 1341 |
100 |
240-550 |
a |
|
Ti-6Al-4V חלק מזויף ומגולגל |
ASTM F136 |
110 |
860-965 |
יתרון |
|
Ti-6Al-4V רמה סטנדרטית |
ASTMF1472 |
112 |
895-930 |
יתרון |
|
Ti-6AI-7Nb |
ASTM F1295 |
110 |
900-1050 |
יתרון |
|
Ti-5Al-2.5Fe |
110 |
1020 |
יתרון |
|
|
חומרים ביולוגיים מהדור השני והשלישי
|
||||
|
Ti-13Nb-13Zr |
79-84 |
973-1037 |
Metstable |
|
|
Ti-12Mo-6Zr-2Fe |
74-85 |
1060-1100 |
|
|
|
Ti-35Nb-7Zr-5Ta |
55 |
596 |
|
|
|
Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr |
65 |
911 |
|
|
|
Ti-35Nb-7Zr-5Ta-0.4o |
ASTMF1713 |
66 |
1010 |
|
|
Ti-15Mo-5Zr-3AI |
ASTMF1813 |
82 |
|
|
|
טי-מו |
ASTM F2066 |
|
||
