Le titane et ses alliages sont les matériaux métalliques les plus couramment utilisés pour les implants médicaux dans les applications orthopédiques et dentaires en raison de leur faible densité, de leur résistance élevée, de leur non-toxicité et de leur excellente résistance à la corrosion. Par rapport à l'acier inoxydable traditionnel et aux alliages à base de cobalt, les alliages de titane ont un module d'élasticité plus faible, ce qui s'est avéré réduire l'effet de protection contre les contraintes et ainsi mieux induire et favoriser l'ostéointégration. Ces avantages le rendent plus adapté aux applications cliniques.

Cependant, le titane et ses alliages ne peuvent pas répondre aux exigences cliniques des implants biomédicaux. Des études cliniques à long terme ont observé que les implants en titane ont une faible résistance à l'usure et que les débris d'usure générés par la friction des implants en titane peuvent provoquer des problèmes d'inflammation et des effets toxiques sur le corps humain.

Afin d'améliorer les propriétés biologiques et tribologiques des alliages de titane, l'introduction d'une technologie de modification de surface pour améliorer l'activité biologique, la résistance à l'usure et les propriétés antimicrobiennes du titane et des alliages de titane est un moyen plus économique et plus efficace d'améliorer les biomatériaux conventionnels existants pour répondre aux besoins cliniques actuels et en évolution.

À l'heure actuelle, diverses méthodes physiques et chimiques ont été utilisées pour améliorer les propriétés d'usure et de corrosion des alliages de titane. Un revêtement céramique avec une excellente résistance à l'usure a été déposé sur la surface du titane pour améliorer les propriétés d'usure et de corrosion. Français Les revêtements résistants à l'usure couramment utilisés comprennent le film de carbone de type diamant (DLC), le revêtement en nitrure de titane (TiN), etc.

Film de carbone de type diamant (DLC)

Le film de carbone de type diamant est souvent utilisé comme revêtement résistant à l'usure pour les implants métalliques médicaux en raison de sa dureté élevée, de son excellente résistance à l'usure, de son faible coefficient de frottement et de sa bonne biocompatibilité. Une partie de la modification de la surface du film de carbone de type diamant du dispositif d'implant a réalisé une application clinique, a une large perspective d'application dans l'amélioration de la résistance à l'usure, de la résistance à la corrosion des composants métalliques des articulations artificielles.

Nitrure de titane (TiN)

Le TiN, qui présente une bonne résistance à l'usure et à la corrosion, a d'abord été utilisé dans les outils de coupe pour prolonger leur durée de vie. Plus tard, le nitrure de titane s'est avéré biocompatible et a commencé à être utilisé dans les implants médicaux tels que la chirurgie orthopédique et les prothèses dentaires. À l'heure actuelle, les principales méthodes de préparation du nitrure de titane sont le dépôt physique en phase vapeur (PVD), le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) et la projection thermique.