TU BRAUNSCHWEIG

Aluminium- und Vanadium-freie Titanlegierung auf Basis technisch reinen Titans (CP-Titan) für den Einsatz in der Medzintechnik

Beschreibung des Forschungsprojekts

Titanwerkstoffe werden seit etwa 30 Jahren in der Osteosynthese und der Implantattechnik eingesetzt. Dies erklärt sich durch ihr Eigenschaftsprofil: Titanwerkstoffe kombinieren eine hohe Festigkeit mit einer geringen Steifigkeit, die zu einer hohen Biofunktionalität führen und so die Gefahr der Implantatlockerung  oder des Implantatbruchs minimieren. Zudem sind Titanlegierungen wegen ihrer Titanoxidschicht bioverträglich und korrosionsbeständig.

 

Die am häufigsten in der Medizintechnik eingesetzten Titanlegierungen sind Ti Al6 V4 und Ti Al6 Nb7, die neben Titan Aluminium und Vanadium, bzw. Niob enthalten. Bei einer Beschädigung der Oxidschicht eines entsprechenden Implantats können Metallionen in den Körper und damit in den Blutkreislauf gelangen.

 

Aufgrund der negativen Auswirkungen von Aluminium auf den menschlichen Organismus und des zelltoxischen Verhaltens von Vanadium soll eine Aluminium- und Vanadium-freie Titanlegierung entwickelt werden, die neben Titan ausschließlich Legierungselemente enthält, die bereits im menschlichen Körper vorkommen (hier: Kohlenstoff, Sauerstoff und Eisen) oder für die keine negativen Auswirkungen bekannt sind, wie beispielsweise Gold, Molybdän, Niob und Silizium. Aus Simulationen sollen zunächst geeignete Zusammensetzungen identifiziert werden, die dann im Labormaßstab hergestellt und in Bezug auf ihre Eigenschaften hin charakterisiert werden. Zusätzlich sind umfangreiche Untersuchungen zum Korrosionsverhalten geplant, um zu verstehen, in welchem Umfang Metallionen in das Implantat-umgebende Gewebe eindringen können. Vielversprechende Legierungen sollen in größerem Maßstab hergestellt, charakterisiert und in realen Bauteilen getestet werden. Schließlich wird die Funktionalität der Oberfläche durch Plasmaanodisieren definiert eingestellt.


Organsisation / Weitere Infromationen

Projektleiter: Carsten Siemers

Projektbearbeiter: Fabian Haase

Projektpartner: DECHEMA Forschungsinstitut (Arbeitsgruppe Korrosion)

Projektnummer: IGF 19708 N (AiF)

Projektlaufzeit: 1. Mai 2018 bis 30. November 2020


  last changed 10.09.2018
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