鉭,元素周期表第73號(hào)元素,由瑞典化學(xué)家A.G.Ekeberg于1802年發(fā)現(xiàn),并以希臘神話中神的名字Tantalus命名。鉭具有高熔點(diǎn)、低膨脹系數(shù)和優(yōu)異的力學(xué)性能,這些特性使其成為航空航天、切削工具和電容器等領(lǐng)域的重要材料。在地殼中,鉭含量稀少,全球已探明可開(kāi)采量主要集中在澳大利亞和巴西。我國(guó)鉭礦主要分布在江西、內(nèi)蒙古和廣東,是世界上最大的鉭進(jìn)口國(guó)。
鉭的冶煉過(guò)程復(fù)雜,需經(jīng)過(guò)選礦、溶解、沉淀、煅燒和還原等多個(gè)步驟。由于鉭在腐蝕環(huán)境中能形成穩(wěn)定的氧化膜,因此在工業(yè)裝備上也有廣泛應(yīng)用。更重要的是,鉭在醫(yī)療領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力,其優(yōu)異的細(xì)胞相容性和生物穩(wěn)定性使其成為理想的骨植入材料。
然而,傳統(tǒng)加工方法加工鉭難度大、成本高。3D打印技術(shù)的出現(xiàn)為鉭在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用開(kāi)辟了新途徑。通過(guò)激光粉末熔化技術(shù)(LPBF)和電子束粉末熔化技術(shù)(EBM),可以高效精準(zhǔn)地制備出個(gè)性化定制的鉭植入體。這些植入體不僅形狀和尺寸與患者受損部位高度匹配,而且力學(xué)性能優(yōu)異,能夠滿足長(zhǎng)期服役的需求。
近年來(lái),3D打印鉭植入體在脊柱類、關(guān)節(jié)類和創(chuàng)傷類產(chǎn)品中均有成功應(yīng)用案例。例如,空軍軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院成功將3D打印鉭錐體植入患者錐體缺損部位,促進(jìn)了缺損部位的快速愈合。此外,鉭椎間融合器、鉭膝關(guān)節(jié)墊塊、鉭金屬髖關(guān)節(jié)、腕骨關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)以及骨盆和髖關(guān)節(jié)假體等也相繼獲得成功應(yīng)用。這些案例不僅證實(shí)了3D打印鉭植入體的性能和實(shí)際操作的可行性,也推動(dòng)了鉭在醫(yī)療領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
(摘自《金屬世界》)