3D 프린팅된 다공성 탄탈륨의 구조 및 특성

금속 탄탈륨은 밀도가 높기 때문에 의료용 임플란트 재료로 사용되는 경우 일반적으로 다공성 구조의 형태로 나타나며, 이는 금속 탄탈륨의 우수한 생체 적합성을 최대한 발휘할 뿐만 아니라 동시에 다공성 물질의 풍부한 기공 구조로 조직 성장을 위한 자연스러운 채널을 제공합니다. 따라서 3D 프린팅 다공성 탄탈륨과 관련된 또 다른 중요한 연구 분야는 다공성 탄탈륨입니다. 그러나 현재까지 3D 프린팅 금속이 개발된 이후 3D 프린팅 다공성 탄탈륨 재료에 대한 연구는 상대적으로 거의 보고되지 않았습니다. 벨기에 루벤대학교(University of Leuven)는 2015년 구형 금속 탄탈륨 분말을 원료로 사용하여 균일한 기공 구조를 갖는 다공성 탄탈륨 재료의 제조를 실현하고 기계적 특성을 종합적으로 평가했습니다.

압축 응력-변형률 테스트 결과 항복 강도는 12.7 MPa s 0.6 MPa, 플래토 응력은 21.8 MPa s 0.9 MPa, 압축 탄성 계수는 ​​1.22 GPa s입니다. 0.07 GPa이고 곡선의 고원 영역은 매끄럽고 톱니 모양이 없습니다. 이는 SLM에서 제조한 다공성 탄탈륨 재료가 우수한 가소성을 가지며 계수가 인간 해면골의 계수와 완벽하게 일치함을 나타냅니다. 또한 다공성 탄탈륨의 압축 피로 한계는 7.35MPa(10⁶배)로 반복 하중에 대한 높은 저항성을 나타냅니다.
현재 탄탈륨과 다공성 탄탈륨은 최고의 생체 적합성 정형외과용 임플란트 재료로 간주되며, 중국의 3D 프린팅 다공성 탄탈륨 적용이 세계 최전선에 있습니다. 2016년에는 보건부 핵심 연구 개발 프로그램의 지원을 받아 과학 기술, 노스웨스트 비철 금속 연구소(NWNMRI)는 사우스웨스트 병원과 함께 세계 최초의 맞춤형 분말 전자빔 3D 프린팅 다공성 탄탈륨 임플란트 본체 준비 사례를 달성하고 임상 적용을 달성했습니다. 현재 북서 비철금속 연구소와 그 산하인 Xi'an Sailon Metal Materials Co.는 분말 원료, 전자빔 형성 장비 및 의료용 다공성 탄탈륨 임플란트 공정의 전체 산업 체인을 포괄하는 것을 실현했습니다.