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骨科多孔钛合金植入物及表面活化技术
钛及钛合金（钴铬钼合金）因具有优异的抗腐蚀性、生物相容性、低密度和高的比强度等特点，在医用骨修复领域得到了广泛应用。但其杨氏模量与自然骨不匹配，拉伸强度、抗压强度和抗弯强度都比人骨高得多，载荷不能由植入体很好地传到相邻的骨组织，产生了应力屏蔽现象，造成植入体周围出现骨应力吸收，最终导致植入体的松动和断裂，限制了其进一步的应用。 与致密材料相比，生物医用多孔钛合金（钴铬钼合金）材料具有独特的多孔结构和更接近于人骨的强度和杨氏模量，在医学领域特别是骨修复方面发展前景广阔。
南京理工大学
2021-04-14
抗菌/促成骨医用钛合金植入器械的应用研究
临床骨修复涉及骨固定器械及骨填充材料。就骨固定器械而言，如何赋予 其表/界面介导组织自修复性能及抑制细菌感染，提高其长期使用寿命，是亟需 解决的核心关键问题。本成果利用酸蚀钛材，制备表面微米结构，进而利用溶 胶-凝胶法在其表面构建了含锌的纳米结构，获得了兼具抗菌/抑制破骨细胞生 理功能及促进骨快速愈合的性能。利用二氧化钛纳米管阵列加载硒，并以壳聚 糖封盖，实现兼具抗骨瘤及抗菌的效果，同时维持钛基材良好的生物相容性。 利用钛基材原位生成的TiO纳米管阵列加载天蚕肽，并以壳聚糖/天蚕肽偶联透 明质酸LBL多层结构封盖，实现由钛基材潜在细菌分泌透明质酸酶触发的自响应 短期及长效抑菌作用，为研发抗菌钛基植入体积累自主知识产权关键技术。市场及经济效益分析： 植入体术后细菌感染是导致植入失败的重要原因和临床应用面临的重要挑 战。据估计，全球骨科植入物相关感染的年发病率超过5%。感染导致的植入 失败，将给病患带来二次创伤、严重的精神压力和经济负担，甚至死亡。因此, 研发兼具促成骨和抗菌钛合金植入体（人工关节、接骨板、种植牙等），具有重 要的经济和社会意义。目前，我国高端医用钛合金人工关节等植入体严重依赖进 口（＞70%）,国内三甲医院几乎全依赖国外进口产品（＞95%）。 我国人口老龄化、交通事故和运动创伤等导致骨损伤剧增，骨创伤患者年 达300万人次，以平均每人次骨修复材料及器械消费5万计，该领域市场份额/ 需求约1500亿/年。进而，以骨修复植入体感染的年发病率5%计，我国促成骨/ 抗菌植入体的市场需求约75亿/年。 本成果研发的抗菌表面改性技术，能够方便、迅速、高效地在材料表面 构建抗菌功能界面，保护人们健康。相关抗菌技术也可拓展至骨科以外的植入 医疗器械（比如心血管、心脏起搏器等），这将极大地促进我国传统医疗器械产 品的技术进步和升级，提高企业经济效益，推动我国医疗器械产业整体水平。
重庆大学
2021-04-11
电脉冲沉积铝化物合金涂层技术
研制一种振动式电脉冲沉积装置，可以在空气中直接在金属及合金表面沉积厚度达100mm的铝化物微晶涂层。涂层表面光滑，具有微晶结构，涂层与基体具有冶金结合。涂层具有优异的抗氧化、抗硫化性能和耐磨损性能。操作简便，既可以手工操作，也可以实现机械化涂覆。在Cr5Mo、Cr9Mo及不锈钢表面沉积了厚度达100mm的铝化物微晶涂层，具有优异的抗氧化、抗硫化性能和耐磨损性能。可获得厚度达100mm的铝化物微晶涂层，具有优异的抗氧化、抗硫化性能和耐磨损性能。可以在空气中直接涂覆。
北京科技大学
2021-04-11
镁合金耐磨、耐蚀高性能协合涂层技术
镁合金的腐蚀与防护是镁合金应用中的全球性瓶颈问题，如何解决镁合金的腐蚀问题是决定镁合金应用前景的关键问题之一。上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心是我国镁合金材料和镁合金制品的研究开发和产业化示范基地，在致力于镁合金腐蚀与防护机理和方法近14年的系统、深入研究基础上，开发出了一系列功能独特、装饰性好的镁合金表面处理技术及其生产工艺。其中，技术成熟、性能优异、应用效果和反应良好的“镁合金耐磨、耐蚀高性能协合涂层技术”最为突出，已在我国的航空、航天、卫星、雷达、通讯、汽车、纺织等领域获得广泛应用。
“协合涂层”不是传统意义的涂层，而是采用特殊工艺将低摩擦系数的聚合物或者固体润滑剂引入微弧氧化膜或者硬质镀层之中，从而结合了原始膜层和引入物两者的优点。该种涂层与基体金属的表层形成一个整体，而非仅一层表面覆盖层，故其性能优于原来的基体金属和单一的涂层组分性能。本项目对镁合金微弧氧化处理的“火花”大小和密度可进行调控，从而实现对氧化层微孔直径、分布密度和膜层厚度的调控。协合涂层具有硬度高、强韧性好、耐磨耐蚀的优点。
该项目拥有镁合金超声湿喷丸方法、镁合金阳极氧化用离子交换膜电解槽及其氧化方法两项 授权发明专利，可广泛应用于航空、航天、卫星、雷达、通讯、汽车、纺织等领域，具有很大的经济和社会效益潜力。
上海交通大学
2021-05-11
镁合金耐磨、耐蚀高性能协合涂层技术
项目成果/简介:镁合金的腐蚀与防护是镁合金应用中的全球性瓶颈问题，如何解决镁合金的腐蚀问题是决定镁合金应用前景的关键问题之一。上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心是我国镁合金材料和镁合金制品的研究开发和产业化示范基地，在致力于镁合金腐蚀与防护机理和方法近14年的系统、深入研究基础上，开发出了一系列功能独特、装饰性好的镁合金表面处理技术及其生产工艺。其中，技术成熟、性能优异、应用效果和反应良好的“镁合金耐磨、耐蚀高性能协合涂层技术”最为突出，已在我国的航空、航天、卫星、雷达、通讯、汽车、纺织等领域获得广泛应用。“协合涂层”不是传统意义的涂层，而是采用特殊工艺将低摩擦系数的聚合物或者固体润滑剂引入微弧氧化膜或者硬质镀层之中，从而结合了原始膜层和引入物两者的优点。该种涂层与基体金属的表层形成一个整体，而非仅一层表面覆盖层，故其性能优于原来的基体金属和单一的涂层组分性能。本项目对镁合金微弧氧化处理的“火花”大小和密度可进行调控，从而实现对氧化层微孔直径、分布密度和膜层厚度的调控。协合涂层具有硬度高、强韧性好、耐磨耐蚀的优点。该项目拥有镁合金超声湿喷丸方法、镁合金阳极氧化用离子交换膜电解槽及其氧化方法两项 授权发明专利，可广泛应用于航空、航天、卫星、雷达、通讯、汽车、纺织等领域，具有很大的经济和社会效益潜力。知识产权类型:发明专利技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:国家级计划/专项类别:国家高技术研究发展计划、上海市科技创新行动重大项目
上海交通大学
2021-04-10
钛合金复杂梁框类构件五轴加工机床与工艺
北京工业大学
2021-04-14
一种弹性模量可调型医用β钛合金矫牙丝
迄今为止，用于医疗矫牙的金属材料主要有不锈钢丝、NiTi丝以及β钛合金丝。不锈钢丝太硬，所施加的外力较大，常引起患者矫牙疼痛，因此目前处在淘汰的边沿。NiTi丝虽加力比较柔和，可以使牙齿移动，但较难起到固定牙齿的作用，并且，其中释放出的Ni离子常引起患者的过敏反应。β钛合金丝以其优异的生物相容性以及性能介于不锈钢丝和NiTi丝而被引入到矫牙领域。从目前的使用情况来看，β钛合金丝的优势远远没有被发掘出来，究其原因，一是β钛合金丝全部是进口产品，价格非常昂贵，使其使用率大受限制；二是目前矫牙用的β钛合金丝的牌号完全为工业钛合金牌号，如BetaⅢ和BetaC等，并没有针对矫牙的实际需求进行改进。因此研制出一种国产的更易于矫牙的β钛合金丝已刻不容缓。 改进目前的矫牙用β钛合金丝的思路就是开发具有自主知识品牌的具有超弹性的β钛合金丝，使其既可以取代生物相容性较差的NiTi丝以及价格昂贵的进口β钛合金丝，同时又以其更高的性能来提高疗效和缩短矫牙周期。 采用本发明的工艺过程为：将按照名义成分配好的合金先用电弧炉熔炼成均匀的母合金，然后进行热锻和拉拔，并进行后续表面处理，得到具有一定要求的医用钛合金丝。 该钛合金丝比目前的医用材料性能优异，医疗效果明显。已申请专利：宋西平， “一种弹性模量可调型医用β钛合金”，中国发明专利申请号：200610113509.2，专利申请时间：2006.09.29，专利公开日：2007.03.21
北京科技大学
2021-04-11
一种用于椎体后方的钛合金植骨床装置
该装置主要包括拱形结构的网状主体和设置于网状主体两侧的固定翼。多孔主体部分设计为拱形结构，分布有规则排列的若干行网状孔，固定部分分布在多孔主体部分的左右两端，并设置有若干个由皮质骨螺钉孔和锁定螺钉孔组成的钉孔对。该装置解决了现有椎管减压术后由于缺乏有效且可吸收的植骨床，无法进行脊柱后柱植骨融合的难题，导致脊柱骨折内固定术后断钉断棒、椎管减压术后脊柱后凸畸形等难题。该装置具有良好的生物相容性、降解性和力学强度。
本发明装置采用网状半圆形拱状设计，首先能够扩大椎管，给与脊髓重复的后方容纳空间；其次，能够予以椎体后方提供坚强的支撑，符合脊柱的生物力学特征。同时所述网状主体部分设有交错并行排列的圆孔，减轻了该装置的整体重量而又不失其本身的力学强度，更为重要的是该网状设计能够让硬膜外血液与移植骨充分结合，发挥最好的成骨愈合作用。
中南大学
2023-08-03
轻合金上耐磨涂层的硬质阳极氧化技术
本项目针对实际生产中存在的铝合金机匣变色、耐磨性不够高等困扰企业多 年的技术难题，经过工艺改进和优化，开发出了纳米尺度阳极氧化新技术，解决 了铝合金机匣变色的技术难题。近5年来，采用纳米阳极氧化新技术处理的铝合 金机匣40余万件，产生直接经济效益1200万元，每年节约成本200万元。同时, 在节能排放方面产生了巨大的社会效益。
重庆大学
2021-04-11
表面改性的非晶合金涂层及其制备方法
本发明公开了一种表面改性的非晶合金复合粉末，其特征在于， 通过表面改性技术在所述非晶合金粉末表面包覆一层抗氧化的金属镀 层。本发明还公开了该粉末的制备方法，以及利用该粉末制备的非晶 复合涂层及其制备方法。本发明非晶复合涂层具有优异的抗氧化性能、 高结合力以及良好的抗磨损性能，克服了以往单相非晶涂层/金属基体 之间界面结合力较差、高温抗氧化性能不足的问题，可以有效降低非 晶粉末在高温热喷涂过程中的表面氧化。该复合涂层在
华中科技大学
2021-04-14