Struktur dan sifat tantalum berliang bercetak 3D

Oleh kerana ketumpatan tinggi tantalum logam, apabila digunakan sebagai bahan implan perubatan, ia biasanya dibentangkan dalam bentuk struktur berliang, yang bukan sahaja memberikan permainan penuh kepada biokompatibiliti tantalum logam yang sangat baik, tetapi pada masa yang sama memberikan saluran semula jadi untuk pertumbuhan tisu dengan struktur liang yang kaya dengan bahan berliang. Oleh itu, satu lagi bidang penyelidikan penting yang berkaitan dengan tantalum berliang percetakan 3D ialah tantalum berliang. Walau bagaimanapun, sejak pembangunan logam cetakan 3D setakat ini, kajian yang agak sedikit telah dilaporkan mengenai bahan tantalum berliang cetakan 3D. Universiti Leuven, Belgium, merealisasikan penyediaan bahan tantalum berliang dengan struktur liang seragam dengan menggunakan serbuk tantalum logam sfera sebagai bahan mentah pada tahun 2015, dan menilai secara komprehensif sifat mekanikalnya.

Keputusan ujian terikan tegasan mampatan menunjukkan bahawa kekuatan alah ialah 12.7 MPa s 0.6 MPa, tegasan dataran ialah 21.8 MPa s 0.9 MPa, modulus elastik mampatan ialah 1.22 GPa s 0.07 GPa, dan kawasan dataran tinggi lengkung adalah licin dan tidak bergerigi, yang menunjukkan bahawa bahan tantalum berliang yang disediakan oleh SLM mempunyai keplastikan yang sangat baik, dan modulus dipadankan dengan sempurna dengan tulang cancellous manusia. Di samping itu, had kelesuan mampatan tantalum berliang ialah 7.35 MPa (10⁶ kali), yang menunjukkan rintangan yang tinggi terhadap beban kitaran.
Pada masa ini, tantalum dan tantalum berliang dianggap sebagai bahan implan ortopedik biokompatibel terbaik, dan aplikasi China bagi tantalum berliang bercetak 3D berada di barisan hadapan dunia. Pada tahun 2016, di bawah sokongan Program Penyelidikan dan Pembangunan Utama Kementerian Sains dan Teknologi, Institut Penyelidikan Logam Bukan Ferus Barat Laut (NWNMRI), bersama-sama dengan Hospital Barat Daya, mencapai kes pertama di dunia penyediaan badan implan tantalum berliang berliang cetakan e-beam 3D berliang dan mencapai aplikasi klinikal. Pada masa ini, Northwest Nonferrous Metals Research Institute dan subordinatnya Xi'an Sailon Metal Materials Co. telah merealisasikan liputan keseluruhan rantaian industri bahan mentah serbuk, peralatan pembentuk rasuk elektron dan proses implan tantalum berliang perubatan.