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Teilprojekt M1
Leiter
Mitarbeiter
- Prof. Mariana Calin
- Arne Helth (Doktorand)
- Ksenia Zhuravleva (Doktorandin)
Zusammenfassung
Das Ziel dieses Teilprojektes des SFB/TRR 79 ist die Entwicklung neuer metallischer Implantatmaterialien mit besonderen konstruktiven und funktionellen Eigenschaften, die eine mechanische Stimulation des Knochenwachstums effektiv unterstützen und somit zur Verbesserung der Verankerung und Frakturheilung systemisch erkrankter Knochen maßgeblich beitragen. Im Fokus stehen zunächst neue beta-Ti-Legierungen: (100-x)(Ti40Nb)xIn und (100-x) (Ti45Nb)xIn (x = 0÷5 Gew.%). Reduzierte Steifigkeiten, die sich denen des kortikalen Knochengewebes anpassen, sollen durch herstellungs- und zusammensetzungsabhängige Gefügeeinstellungen bis hin zu Nanostrukturen und durch Variation der Formkörperporosität erreicht werden. Massive beta-Ti-Legierungen werden schmelzmetallurgisch hergestellt und Phasenbildungsreaktionen in Abhängigkeit von Zusammensetzung, Gießparameter, thermischen und thermomechanischen Behandlungen beschrieben. In Relation dazu werden mechanische Eigenschaften charakterisiert und Prinzipien zum Absenken des E-Moduls abgeleitet. Das Korrosionsverhalten in synthetischen Körperflüssigkeiten wird analysiert und Legierungsoberflächen werden gezielt elektrochemisch modifiziert, um eine bestmögliche Langzeitstabilität und Bioaktivität zu erreichen. Mittels pulvermetallurgischer Prozesse werden poröse Formkörper hergestellt. Es wird die Route des Intensivmahlens, Heiß- bzw. Strangpressens und Entfernens einer Platzhalterphase verfolgt. Das Laserschmelzen wird als neue Methode eingeführt. Der Einfluss von Prozessbedingungen auf Gefügezustand, Porosität, mechanische Eigenschaften wird analysiert, um knochenähnliche Parameter einzustellen. Rückkoppelnd werden nach zellbiologischen (in vitro-) und in vivo-Kompatibilitätstests Legierungseigenschaften in geeigneter Weise modifiziert.
| Ti-Nb-Legierungen – ein Gefügezustand |
Ti-Nb-Legierungen - eine geätzte Oberfläche |
Quelle: Arne Helth und Flaviu Gostin (IFW Dresden)
22.10.2012 12:38
