β형 티타늄 합금의 뜻
Nb, Ta, Mo 등의 β 안정화 원소를 많이 함유해, 실온에서도 BCC인 β상을 가지는 티타늄 합금. 영률이 낮아 생체용에서는 응력 차폐를 줄일 수 있다.
일본어 명칭: β型チタン合金
‘β형 티타늄 합금’ 관련 연습 문제는 1개 분야에 2문제가 있습니다(생체 재료 등).
이 용어의 분야: 생체 재료
Nb, Ta, Mo 등의 β 안정화 원소를 많이 함유해, 실온에서도 BCC인 β상을 가지는 티타늄 합금. 영률이 낮아 생체용에서는 응력 차폐를 줄일 수 있다.
일본어 명칭: β型チタン合金
‘β형 티타늄 합금’ 관련 연습 문제는 1개 분야에 2문제가 있습니다(생체 재료 등).
이 용어의 분야: 생체 재료
정답: A. BCC인 β상을 상온까지 남기면 영률을 Ti-6Al-4V보다 낮출 수 있어 응력 차폐를 줄일 수 있다
티타늄은 저온에서 HCP인 α상, 고온에서 BCC인 β상을 취하며, Nb, Ta, Mo 등 β 안정화 원소를 많이 첨가하면 상온에서도 β상이 남습니다. β형 합금은 영률이 약 55~80 GPa로 α+β형인 Ti-6Al-4V(약 110 GPa)보다 낮고 뼈(약 10~30 GPa)에 가까워지므로 응력 차폐를 줄일 수 있습니다. 또한 Nb, Ta, Zr은 세포 독성이 낮은 것으로 알려져 있어, V나 Al을 사용하지 않아도 되는 이점도 있습니다. HCP인 것은 α상 쪽이며, β상을 HCP라고 하는 것은 결정 구조를 혼동한 것입니다. 임플란트의 강성을 높이는 것은 응력 차폐를 강화하는 방향입니다. β형 합금도 표면에 부동태 피막을 만들어 내식성을 유지하며, 피막이 없어지면 용출이 늘어날 뿐 뼈와의 결합으로는 이어지지 않습니다.
영률이 약 55 GPa인 β형 티타늄 합금으로 바꾸면 뼈의 분담은 20/75 ≈ 27%로 늘어납니다.
피질골(영률 20 GPa)과 같은 단면적의 Ti-6Al-4V(영률 110 GPa) 막대가 평행하게 접합되어…