Korrosionsverhalten und Biokompatibilität von Titanlegierungen für Implantate

Abstract

Titanlegierungen haben sich als Implantatwerkstoffe im allgemeinen gut bewahrt. Es werden jedoch Bedenken gegen toxische Legierungselemente geauBert , die der AnlaB einer vergleichenden Untersuchung verschiedener Titanlegierungen waren. Die naheliegendste Unterscheidung der Qualitaten nach ihrer Biokompatibilitat erschien wegen der schlechten Reproduzierbarkeit und des hohen Aufwandes nicht zielfiihrend. Es wurden daher jene Eigenschaften in physiologischer Kochsalzlosung untersucht, die als Voraussetzung guter Biokompatibilitat angesehen werden konnen. Das sind eine hohe Korrosionsbestandigkeit und ein hoher Widerstand der Passivschichten. Eine eingehende Untersuchung beider Eigenschaften ergab ein giinstiges Verhalten aller Legierungen, aber keine signifikanten Unterschiede zwischen Titan und seinen Legierungen TiA16V4, TiAl5Fe2,5, TiA17Mo4 und TiA16Nb7. GroBe Streuungen und AusreiBer weisen darauf hin, daB die Behandlung der Oberflache von groBerem EinfluB ist als die chemische Zusammensetzung der Legierungen des Titans.Generally titanium alloys have proved to be suitable for implants. But there exist scruples concerning to toxic alloying elements, which were the reason to start comparative examinations with various kinds of titanium alloys. Because of bad reproducibility and high expenditure the obvious way to qualify different alloys by biocompatibility was not practicable. Therefore those properties which can be .regarded as prerequisites of good biocompatibility were tested in saline. These are high corrosion resistance and high resistance of the passive layers. Extensive tests demonstrated the suitability of all alloys but no significant differences between titanium and its alloys TiA16V4, TiA15Fe2,5, TiA17Mo4 and TiA15Nb7. High variances and outlayers indicate that surface treatment is more important than chemical compositions of titanium alloys.

Mechanical Response of Cervical Vertebral Endplates to Axial Loading

“…Compared to the most commonly used titanium alloy Ti-6Al-4V ELI (a titanium alloy containing 6 % aluminium and 4 % vanadium, ELI = extra low interstitials), with its ultimate tensile strength (UTS) of 1024 MPa [2], bone is approximately 100-fold weaker [24].…”