Qualifizierung der metastabilen ß-Titanlegierung TiNb13 Zr13 für den Einsatz als Implantatwerkstoff durch Einstellen gradierter mechanischer Eigenschaften und partieller Oberflächenmodifikation

18116 N

Forschungsstelle 1:

DECHEMA-Forschungsinstitut

Projektleiter 1: Prof. Dr. W. Fürbeth
Forschungsstelle 2: Technische Universität Braunschweig
Institut für Werkstoffe
Langer Kamp 8
38106 Braunschweig 
Projektleiter 2:  Dr. C. Siemers
Laufzeit:  01.04.2014 - 30.09.2016

 

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, durch partielle Wärmebehandlungen sowie durch partielle Modifikation der Oberfläche des Werkstoffs Ti13Nb13Zr eine Anwendungsoptimierung dieser bereits für den medizinischen Bereich zugelassenen Legierung zu erzielen. Das medizinische Implantatmaterial soll durch verschiedene, partielle Wärme- oder Umformbehandlungen, die eine Bildung von alpha-, alpha‘‘- und omega-Phasen zur Folge haben, optimiert werden. Dadurch wird es möglich sein, ein Implantatbauteil mit Bereichen unterschiedlicher Festigkeit und unterschiedlichen Elastizitätsmoduls herzustellen. Dies ist für heutige Anwendungen insbesondere im Bereich der Hüftgelenkimplantate von großem Vorteil. Durch eine gezielte Steuerung der Wärme- bzw. Umformparameter sollen so die mechanischen Kennwerte der Legierung partiell möglichst gut an die entsprechende Anwendung angepasst werden. Gleichzeitig soll durch zwei verschiedene Anodisationsverfahren jeweils eine für die Anwendung funktionalisierte Oberfläche entstehen. Im Bereich des Implantatschafts soll dabei eine erhöhte Biokompatibilität durch den Einbau von knochenähnlichen Substanzen (Hydroxyapatit) bei gleichzeitiger Verbesserung des Korrosionsschutzes erreicht werden. Im oberen Implantatbereich soll hingegen durch Plasmaanodisation eine verschleißbeständige, möglichst kristalline Schicht aus TiO2 entstehen, die ebenfalls zu einem höheren Korrosionsschutz führt.

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BMWi-Logo Das IGF-Vorhaben Nr. 18116 N der Forschungsvereinigung DECHEMA, Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V., Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
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