纯钽点阵3D打印：加工、微观结构和工艺引起的缺陷

www.sciencedirect.com/science/article/pii/S026343682300032X

由于其高强度、高延展性、高耐蚀性和生物相容性，难熔金属被广泛用作制造医疗器械、骨科或承重植入物的生物材料。钽于1802年由瑞典的安德斯·古斯塔夫·埃克伯格首次发现，其作为生物材料的临床应用可以追溯到1940年代。利用板、箔、金属丝和带形式的钽医疗设备来准确地进行神经缝合，修复颅骨缺损，抑制术后粘连并确保止血，而不会对周围组织产生不利影响。

各种体内和体外研究证实了钽植入物优异的骨结合性，优异的生物相容性，高强度和良好的耐腐蚀性。与最常用的手术级生物材料（如Ti-6Al-4V）相比，可以在钽表面显着观察到人骨细胞的粘附，增殖和分化。尽管与目前使用的金属生物材料相比，钽具有出色的生物学性能和众多优势，但其作为生物材料的应用受到限制，特别是由于其高密度和高成本，特别是在制造大型植入物方面。

研究发现通过激光粉末床熔融方法加工固体和多孔钽的研究，但仍有一些关键问题需要深入了解和系统研究。极高的冷却速率加上金属激光粉末床熔融过程中的非平衡凝固导致了各种工艺引起的缺陷。研究人员目前已经揭示了Ti-6Al-4V植入物激光粉末床熔融过程中其他缺陷的形成，包括微凹和微凹。这些缺陷严重降低了金属植入物的机械和生物医学行为。然而目前很少有人关注评估通常在增材制造的固体和多孔钽部件上形成的工艺诱导缺陷的原因、分布、发生和形成机制。因此这项研究主要采用软件设计了钽的实心多孔支架，并采用激光粉末床熔融技术进行制备，对微观组织结构、激光粉末床熔融工艺引起的缺陷进行研究。