بائیو میڈیکل ٹائٹینیم کھوٹ

1980 کی دہائی کے اوائل میں، غیر ملکی محققین پہلے ہی Ti-Zr مرکبات پر مطالعہ کر چکے تھے۔ مہجبین اور جاپان کے دیگر افراد نے Ti-Zr کے مکینیکل خصوصیات کی چھان بین کی، جس سے معلوم ہوا کہ مضبوطی اور سختی خالص Ti اور خالص Zr سے 2 سے 3 گنا زیادہ ہے۔ Ti-50at.%Zr الائے سب سے زیادہ طاقت اور سختی کے ساتھ ساتھ اناج کی سب سے چھوٹی ساخت کا حامل تھا۔ Sista اور دوسروں نے Ti-Zr مرکب دھاتوں کی حیاتیاتی خصوصیات کا مطالعہ کیا جس میں 50% Ti موجود تھا، اور پتہ چلا کہ خالص Ti اور Ti-Nb مرکب کے مقابلے، Ti-Zr مرکب کی سطح خلیے کے چپکنے اور بڑھنے کے لیے زیادہ سازگار تھی۔ Vicente اور دوسروں نے Ti-Zr مرکب میں 0.02% سے 0.04% آکسیجن کا اضافہ کیا اور دریافت کیا کہ آکسیجن کے مواد کا مائیکرو اسٹرکچر اور بائیو کمپیٹیبلٹی پر بہت کم اثر پڑتا ہے، لیکن اس نے مرکب کی سختی اور لچکدار ماڈیولس میں نمایاں اضافہ کیا۔ ہو اور تائیوان کے دیگر افراد نے Ti-(10-40wt.%)Zr مرکبات کے مائکرو اسٹرکچر اور مکینیکل خصوصیات پر Zr مواد کے اثرات اور بعد میں گرمی کے علاج کے دوران مائکرو اسٹرکچر اور خصوصیات میں ہونے والی تبدیلیوں کا مطالعہ کیا۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ مرکب کی طاقت، سختی اور لچکدار ماڈیولس نمایاں طور پر Zr مواد میں اضافے سے متعلق تھے۔ گرمی کے علاج کے بعد مختلف ٹھنڈک کی شرحوں کے بعد، الائے نے +ω فیز، + +ω فیز، اور + فیز وغیرہ بنائے۔ انھوں نے یہ بھی پایا کہ دیگر عناصر جیسے Nb، Mo، Cr، اور Fe کو Ti-10Zr-X میں شامل کرنے سے مصر کی مکینیکل خصوصیات اور پہننے کی مزاحمت کو نمایاں طور پر بہتر بنایا جا سکتا ہے، یہ ایک مثالی آرام دہ مواد بنا سکتا ہے۔ Ti-(10-70wt.%) Zr بائنری مرکبات کے مائیکرو اسٹرکچر ٹرانسفارمیشن رولز پر تحقیق اور مائیکرو اسٹرکچر کی تبدیلی اور سطح کی بایو ایکٹیویٹی پر حرارت کے علاج کے اثرات نے اشارہ کیا کہ جب Zr کا مواد 20% سے کم تھا، مصر دات سنگل فیز تھا۔ جب Zr کا مواد 20% اور 60% کے درمیان تھا، مصر دات اور مراحل پر مشتمل تھا۔ اور جب Zr کا مواد 60% سے زیادہ تھا، مصر دات سنگل فیز تھا۔ فیز میں سوئی کی طرح کا ڈھانچہ تھا، جبکہ فیز میں ایک مساوی ڈھانچہ تھا۔ الائے کی سختی پہلے بڑھی اور پھر Zr کے مواد میں اضافے کے ساتھ مستحکم ہوئی، Ti-50wt میں زیادہ سے زیادہ سختی کی قیمت 330 (HV3) کے ساتھ۔ %Zr الائے۔

Ti-Ta alloys میں martensitic ڈھانچے اور Ta مواد کے درمیان تعلق اس طرح ہے: جب Ta <8.7 at.%، مصر میں کمرے کے درجہ حرارت پر صرف ' مرحلہ ہوتا ہے۔ جب 8.7 at.% < Ta <32 at.%، مصر میں صرف کمرے کے درجہ حرارت پر "مرحلہ ہوتا ہے؛ جب Ta > 32 at.%، مرکب میں صرف کمرے کے درجہ حرارت پر فیز ہوتا ہے۔ Buenconsejo et al. نے پایا کہ Ta عنصر کے مرحلے کے استحکام کی وجہ سے، Ti-Ta مرکب کی فیز ٹرانسفارمیشن استحکام Ti{1}}Ta ایلیمنٹ سے زیادہ ہے{1}} Ti-Mo alloys، اور اس طرح بجھانے کے دوران کوئی ω مرحلے کی بارش نہیں ہوتی ہے۔ دریں اثنا، Ti-(30-40 at.%)Ta مرکبات کی شکل میموری کی خصوصیات کا مطالعہ کیا گیا۔ Ta مواد میں ہر 1 at.% اضافے کے لیے، martensitic سٹارٹ ٹرانسفارمیشن کا درجہ حرارت Ms 30 K تک کم ہو جاتا ہے۔ Ta مواد میں اضافہ ہو سکتا ہے۔ عمر بڑھنے کے دوران ω مرحلے کی بارش کو روکتا ہے۔ 173 سے 513 K تک تھرمل سائیکلنگ کے عمل کے دوران، Ti-32Ta (Ms=440 K) ایک مستحکم ہائی ٹمپریچر شکل میموری اثر رکھتا ہے۔

مائیکرو اسٹرکچر، مکینیکل خواص اور Ti-Ta مرکب میں Ta مواد کے درمیان تعلق کا مطالعہ کیا گیا۔ یہ پایا گیا کہ Ti-Ta مرکب کا بجھایا ہوا مائکرو اسٹرکچر Ta مواد سے بہت زیادہ تعلق رکھتا ہے۔ جب Ta <20 wt.%، بجھا ہوا مائیکرو اسٹرکچر ایک لیملر ' ڈھانچہ ہے؛ جب 30 wt.% < Ta <50 wt.%، بجھا ہوا مائیکرو اسٹرکچر ایک سوئی ہے-جیسے " مرحلہ؛ جب Ta=60 wt.%، + " مرحلہ ظاہر ہوتا ہے؛ جب Ta > 60 wt.%، ایک ہی مرحلہ ظاہر ہوتا ہے۔ Ti-30%Ta اور Ti-70%Ta الائے میں، کم لچکدار ماڈیولس اور اعلی طاقت کا بہترین مماثلت حاصل کیا جاتا ہے، جو حیاتیاتی مواد کے لیے بہت موزوں ہے۔ زینگ وغیرہ۔ تھرمل سائیکلنگ کے دوران ω مرحلے کی بارش کو روکنے اور فیز ٹرانسفارمیشن درجہ حرارت کے استحکام کو بہتر بنانے کے لیے Ti-Ta مرکب میں Zr عنصر شامل کیا۔ Ti-15Ta-15Zr الائے میں، تھرمل سائیکلنگ کے پہلے پانچ عملوں میں فیز ٹرانسفارمیشن کا درجہ حرارت 5 K سے کم ہوا اور اس کے بعد کوئی تبدیلی نہیں ہوئی، بہترین تھرمل سائیکلنگ استحکام کو ظاہر کرتا ہے۔ لہٰذا، Zr عنصر کا اضافہ Ti-Ta alloys کے نازک سلپ تناؤ کو بڑھاتا ہے اور شکل کی یادداشت کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے۔