Bột CoCr28Mo6

Tổng quan về bột CoCr28Mo6

CoCr28Mo6, hay còn được gọi là hợp kim ASTM F75, là một loại bột hợp kim coban-crom-molypden được sử dụng để sản xuất các vật liệu cấy ghép chỉnh hình do khả năng tương thích sinh học, độ bền cao và khả năng chống ăn mòn của nó.

Hợp kim này có khả năng chống mài mòn tuyệt vời và thường được sử dụng để chế tạo cấy ghép hông, đầu gối và nha khoa. Ký hiệu “28Mo6” chỉ ra rằng hợp kim này có chứa 28% crom và 6% molypden.

Tính chất và ưu điểm chính:

Tính chất và đặc điểm của bột CoCr28Mo6

thuộc tính	Chi tiết
Sáng tác	Hợp kim Co-28Cr-6Mo
Mật độ	8,3 g/cc
Hình dạng hạt	Không đều, góc cạnh
Phạm vi kích thước	10-45 micron
Mật độ biểu kiến	4,0-4,5 g/cc
Khả năng chảy	Vừa đủ
Khả năng chống ăn mòn	Xuất sắc nhờ vào lớp oxit thụ động
tính tương thích sinh học	Cao, dùng làm chất cấy ghép
Khả năng chống mài mòn	Rất tốt do hàm lượng Cr cao
Chi phí	Từ trung bình đến cao

Bột CoCr28Mo6 có thể được sử dụng để chế tạo các implant nhờ công nghệ in 3D hoặc các kỹ thuật truyền thống như đúc kim loại phun. Hợp kim này cung cấp sự kết hợp tối ưu về các đặc tính cơ học, khả năng chống ăn mòn và tương thích sinh học.

Thành Phần Bột CoCr28Mo6

Công thức điển hình của bột CoCr28Mo6:

Thành Phần Bột CoCr28Mo6

Nguyên tố	Tỉ trọng
Cô ban	Sự cân bằng
Chrome	27-30%
Molyben	5-7%
Niken	<1%
Mangan	<1%
Carbon	<0.35%
Sắt	<0.75%
Silicon	<1%

• Cobalt mang lại sức mạnh, độ dẻo dai và khả năng tương thích sinh học
• Chromium cải thiện khả năng chống ăn mòn và hao mòn
• Molypden góp phần tạo nên độ bền cao và độ cứng
• Các nguyên tố khác như C, Ni, Mn, Fe và Si có mặt dưới dạng tạp chất

Hàm lượng Cr và Mo cao tạo ra các đặc tính cơ học tuyệt vời cần thiết cho ứng dụng cấy ghép chịu tải.

Thuộc tính vật lý của bột CoCr28Mo6

Thuộc tính vật lý của bột CoCr28Mo6

thuộc tính	Giá trị
Mật độ	8,3 g/cc
Điểm Nóng Chảy	1350-1400
Độ dẫn nhiệt	18 W/mK
Độ điện trở	94 cm x 60 cm
Nhiệt độ Curie	1329¡«C
Hệ số giãn nở nhiệt	14.5 x 10^-6 /

• Mật độ cao hơn so với hợp kim titan
• Vẫn duy trì sức mạnh ở nhiệt độ cao
• Dẫn nhiệt kém hơn so với kim loại nguyên chất
• Trên nhiệt độ Curie, nó trở thành thuận từ
• CTE cao hơn các hợp kim cạnh tranh khác

Các đặc tính này làm cho nó phù hợp với các ứng dụng cấy ghép chịu tải nhiệt độ cao yêu cầu khả năng chống ăn mòn.

Tính chất cơ học bột CoCr28Mo6

Tính chất cơ học bột CoCr28Mo6

thuộc tính	Giá trị
Độ cứng	35-45 HRC
Độ bền kéo	170-220 ksi (1170-1510 MPa)
Cường độ chảy	140-180 ksi (965-1240 MPa)
Kéo dài	8-16%
Modun đàn hồi	230-300 GPa
Độ bền mỏi	50 ksi (345 MPa)

• Kết hợp tuyệt vời giữa độ bền và độ dẻo dai
• Mức độ sức mạnh vượt yêu cầu đối với vật cấy ghép chịu lực
• Độ cứng đảm bảo độ chịu mài mòn và ma sát tốt
• Độ mỏi cao đảm bảo độ bền theo chu kỳ tải trọng

Hiệu suất cơ học khiến CoCr28Mo6 phù hợp để cấy ghép chỉnh hình ở các vị trí chịu tải tĩnh và động cao.

Ứng dụng của bột CoCr28Mo6

Các ứng dụng chính của CoCr28Mo6 gồm có:

Ứng dụng của bột CoCr28Mo6

Ứng dụng	Ví dụ
Cấy ghép chỉnh hình	Trồng răng giả hàm, đầu gối, hông
Thiết bị y tế	Dụng cụ phẫu thuật, dụng cụ
Hiệp công	Các thành phần động cơ tuabin
Ô tô	Linh kiện phun nhiên liệu
Công nghiệp	Van, dụng cụ, khuôn

Một số sản phẩm cụ thể được sử dụng:

• Bề mặt gắn kết trong cấy ghép thay khớp
• Vương miện, cầu răng và cấy ghép chân răng
• Các thiết bị cố định chỉnh hình như nẹp xương
• Các thành phần động cơ hàng không vũ trụ chịu nhiệt độ cao
• Dầu phun nhiên liệu ô tô
• Dụng cụ cắt, gioăng, van yêu cầu khả năng chống mài mòn

Tính tương hợp sinh học, khả năng chống ăn mòn và các tính chất tribo học giúp CoCr28Mo6 vô cùng phù hợp để sử dụng trong các ứng dụng chỉnh hình và nha khoa.

Thông số kỹ thuật của bột CoCr28Mo6

Tiêu chuẩn chủ chốt đối với bột CoCr28Mo6:

Tiêu chuẩn bột CoCr28Mo6

Tiêu chuẩn	Miêu tả
ASTM F75	Hợp kim Co-Cr-Mo rèn cho cấy ghép phẫu thuật
ASTM F1537	Tiêu chuẩn hợp kim ứng dụng Co-Cr-Mo cho thiết bị nha khoa
ISO 5832-4	Hợp kim Co-Cr-Mo-Ni nguyên khối cấp độ cấy ghép
ASTM F3056	Quy cách chế tạo hợp kim CoCr cho cấy ghép chỉnh hình

Các tiêu chuẩn này chỉ định:

• Giới hạn thành phần hóa học
• Yêu cầu tính chất cơ học
• Phương pháp sản xuất (nguyên tử hóa khí)
• Mức tạp chất chấp nhận được
• Các quy trình đảm bảo chất lượng
• Phương pháp kiểm tra để xác minh các tính chất của bột

Đáp ứng các yêu cầu này đảm bảo sự phù hợp cho các ứng dụng cấy ghép chỉnh hình.

Kích thước hạt bột CoCr28Mo6

Phân bố kích cỡ các hạt của bột CoCr28Mo6

Kích thước hạt	Đặc điểm
10-25 micromet	Được dùng cho kết tụ bột laser trên giường (LPBF).
25-45 micron	Dùng cho phun liên kết và DMLS
15-45 micron	Được sử dụng để đúc kim loại phun

• Bột mịn hơn đem lại độ phân giải và lớp hoàn thiện bề mặt tốt hơn trong AM
• Bột mịn hơn cải thiện khả năng chảy khi chế biến bột
• Việc lựa chọn phạm vi kích thước phụ thuộc vào kỹ thuật sản xuất được sử dụng
• Luôn kiểm soát chặt chẽ sự phân bố cỡ hạt

Việc kiểm soát kích thước và hình dạng của các hạt là rất quan trọng để đạt được mật độ đóng gói bột cao và quá trình thiêu kết được tối ưu hóa.

Mật độ biểu kiến ​​bột CoCr28Mo6

Khối lượng riêng biểu kiến điển hình:

Mật độ biểu kiến ​​bột CoCr28Mo6

Mật độ biểu kiến	Đặc điểm
4,0 - 4,5 g/cc	Hình thái bột không đều
35-45% mật độ thực	Do khoảng trống giữa các hạt

• Mật độ bề ngoài cao hơn cải thiện độ chảy và khả năng nén của bột
• Hình dạng bất thường và phân bố kích thước rộng làm giảm mật độ đóng gói
• Sử dụng bột hình cầu được tối ưu hóa có thể tăng giá trị lên đến 60%

Mật độ biểu kiến cao cho phép ép bột và nung kết hiệu quả để đạt được mật độ đầy đủ. Điều này cải thiện năng suất sản xuất.

Phương pháp sản xuất bột CoCr28Mo6

Quy trình sản xuất bột CoCr28Mo6

Phương pháp	Chi tiết
Gas atomization translated to Vietnamese would be "Phân tử hoá khí."	Khí trơ áp suất cao làm vỡ dòng hợp kim nóng chảy thành những giọt nhỏ
Nấu chảy cảm ứng chân không	Nguyên liệu ban đầu có độ tinh khiết cao được nung chảy dưới chân không
Nấu chảy nhiều lần	Cải thiện tính đồng nhất hóa học
Rây	Phân loại bột thành các kích thước hạt khác nhau
Hòa trộn	Xác định kích cỡ hạt được thiết kế riêng bằng cách pha trộn các kích cỡ bột khác nhau

• Ngẫu nhiên hóa khí tạo ra dạng hình bột hình cầu mịn
• Phép nấu chảy chân không và nấu chảy lại nhiều lần làm giảm thiểu các tạp chất
• Hậu xử lý cung cấp khả năng kiểm soát chính xác đối với sự phân phối kích thước hạt

Quy trình sản xuất tự động và kiểm soát quá trình nghiêm ngặt đảm bảo tính chất ổn định và đáng tin cậy của bột CoCr28Mo6.

Giá bột CoCr28Mo6

Giá bột CoCr28Mo6

Yếu tố	Ảnh hưởng đến giá
Phân loại chất bột	Độ tinh khiết cao hơn có chi phí cao hơn
Kích thước hạt	Bột siêu mịn có giá đắt hơn
Số lượng đơn hàng	Giảm giá cho số lượng lớn
Bao bì	Bao bì điền argon làm tăng chi phí
Yêu cầu về thử nghiệm	Thử nghiệm nghiêm ngặt hơn làm tăng chi phí
Thời gian chuẩn bị	Thời gian giao hàng nhanh hơn sẽ làm tăng giá

Bảng giá tham khảo

• CoCr28Mo6 dùng trong y khoa: 80-120 USD/kg
• CoCr28Mo6 phục vụ nhu cầu công nghiệp: $50-90 một kg

Áp dụng giảm giá cho đơn hàng số lượng lớn vượt quá vài trăm kilogram.

Nhà cung cấp bột CoCr28Mo6

Nhà cung cấp bột CoCr28Mo6

Công ty	Địa điểm
Sản phẩm bột Carpenter	Hoa Kỳ
Praxair	Hoa Kỳ
Sandvik Osprey	Vương quốc Anh
Hoganas	Thụy Điển
Erasteel	Pháp
Aubert & Duval	Pháp

Các yếu tố để lựa chọn nhà cung cấp:

• Các loại bột sẵn có
• năng lực sản xuất
• Chất lượng và độ đồng nhất của bột
• Tuân thủ các tiêu chuẩn y tế
• Giá và số lượng đặt hàng tối thiểu
• Thời gian chờ và độ tin cậy trong việc giao hàng

Yêu cầu y tế phải kiểm soát chất lượng và thử nghiệm nghiêm ngặt hơn.

Xử lý và an toàn bột CoCr28Mo6

Hướng dẫn xử lý bột CoCr28Mo6

Đề xuất	Lý do
Tránh hít phải	Do nguy cơ tổn thương mô phổi từ các hạt mịn
Sử dụng mặt nạ bảo hộ	Phòng ngừa nuốt phải ngẫu nhiên
Xử lí ở những nơi thông gió	Giảm lưu lượng phân tử trong không khí
Sử dụng trang phục chống nguy hiểm	Da tiếp xúc trực tiếp ở mức tối thiểu
Đảm bảo không có nguồn gây cháy	Bột có thể cháy trong oxi
Thực hiện các giao thức chống tĩnh điện	Ngăn ngừa hỏa hoạn do tĩnh điện
Sử dụng các công cụ không phát tia lửa	Tránh khả năng bắt lửa trong quá trình xử lý
Bảo quản trong bao bì kín	Ngăn ngừa sự ô nhiễm và oxy hóa

Bột CoCr28Mo6 tương đối trơ nhưng vẫn phải áp dụng các biện pháp phòng ngừa chung để xử lý và chế biến an toàn.

Kiểm tra và thử nghiệm bột CoCr28Mo6

Kiểm tra bột CoCr28Mo6

Kiểm tra	Chi tiết
Phân tích hóa học	Kiểm tra thành phần sử dụng phép quang phổ ICP
Phân phối kích thước hạt	Phân tích sàng để xác định phân bố
Mật độ biểu kiến	Được đo theo tiêu chuẩn AST B212
Hình thái bột	Phân tích hình ảnh SEM
Phân tích lưu lượng	Thời gian cần thiết để bột cố định chảy hết qua phễu
Kiểm tra mật độ hạt	Mật độ được đo sau khi vỗ cơ học

Kiểm tra nghiêm ngặt đảm bảo chất lượng bột nhất quán và tuân thủ các thông số kỹ thuật như ASTM F75 đối với bột cấp y tế.

Lưu trữ và xử lý CoCr28Mo6 Bột

Lưu trữ bột CoCr28Mo6

Yếu tố	Hiệu ứng
Không khí, ô-xy	Rủi ro oxy hóa ở nhiệt độ cao
Độ ẩm	Tỷ lệ ăn mòn thấp ở nhiệt độ phòng
Hydrocacbon	Nguy cơ hỏa hoạn nếu cho phép bột bị nhiễm bẩn
Axit, kiềm	Chịu được acid và baz loãng
Dung môi hữu cơ	Có thể bị thấm hút và nhuộm màu nếu ngâm
Nhiệt độ trên 400¡«C	Tốc độ oxi hóa tăng trong không khí

Khuyến nghị:

• Cửa hàng được đóng gói trong các thùng chứa được lấp đầy khí không hoạt động.
• Lưu trữ dưới nhiệt độ 30 độ C
• Tránh tiếp xúc với axít oxy hóa và dung môi chứa clo
• Chỉ được mở hộp trong môi trường được kiểm soát

Với những biện pháp phòng ngừa thích hợp, bột CoCr28Mo6 thể hiện sự ổn định tốt trong quá trình lưu trữ và xử lý.

So sánh với bột thép không gỉ

CoCr28Mo6 so với bột thép không gỉ

Tham số	CoCr28Mo6	Thép không gỉ
Mật độ	8,3 g/cc	7,9 g/cc
Độ bền kéo	1170-1510 MPa	600-1100 MPa
Độ dẻo dai	8-16%	15-40%
Khả năng chống ăn mòn	Xuất sắc	Tốt
Khả năng chống mài mòn	Xuất sắc	Vừa đủ
tính tương thích sinh học	Cao	Vừa đủ
Chi phí	Cao	Thấp
Những cách sử dụng	Trồng ghép y tế, hàng không vũ trụ	Ứng dụng công nghiệp

• Hợp kim CoCr28Mo6 có độ bền và độ cứng cao hơn
• Thép không gỉ đanh dai và bền tốt hơn
• CoCr28Mo6 có khả năng chống ăn mòn cao hơn
• CoCr28Mo6 được ưa chuộng dùng trong ứng dụng y sinh
• Thép không gỉ là hiệu quả về mặt chi phí

CoCr28Mo6 có hiệu suất tốt hơn thép không gỉ đối với các ứng dụng đòi hỏi khả năng chịu lực cao, độ cứng và khả năng chống ăn mòn.

Ưu và nhược điểm của bột CoCr28Mo6

Ưu điểm của bột CoCr28Mo6

• Khả năng tương hợp sinh học và chống ăn mòn tuyệt vời
• Độ bền và độ cứng cao
• Độ bền tốt
• Khả năng chịu nhiệt độ cao
• Có thể được xử lý bằng công nghệ AM hoặc MIM
• Thích hợp cho các ứng dụng cấy ghép chịu lực
• Mang lại vẻ đẹp thẩm mỹ tốt

Những hạn chế của bột CoCr28Mo6

• Đắt hơn thép không gỉ hay hợp kim titan
• Độ dẻo và độ dai nứt gãy thấp hơn
• Yêu cầu bầu không khí bảo vệ trong quá trình xử lý
• Khó gia công so với các hợp kim khác
• Hạn chế khi gia nhập và hàn vật liệu
• Việc giải phóng các ion Co trong cơ thể làm dấy lên lo ngại về sức khỏe

Câu hỏi thường gặp về chất bột CoCr28Mo6

Q:Vật liệu bột CoCr28Mo6 chủ yếu được ứng dụng làm gì?

A: Những ứng dụng chính là các bộ phận thay thế khớp chỉnh hình như hông và đầu gối, trụ và mão răng, dụng cụ phẫu thuật và các thành phần hàng không vũ trụ hiệu suất cao.

H: Điều gì dẫn đến khả năng chống ăn mòn tuyệt vời của CoCr28Mo6?

A: Hàm lượng crom cao giúp tạo thành một lớp oxit bảo vệ ổn định, liên tục và tự sửa chữa trên bề mặt để ngăn ngừa ăn mòn.

H: Sự khác biệt chính giữa các loại bột CoCr28Mo6 chuyên dụng trong y tế và công nghiệp là gì?

A: Bột cấp độ y tế có độ tinh khiết cao hơn, ít tạp chất hơn, kích thước hạt mịn hơn, kiểm soát phân phối kích thước tốt hơn và trải qua quá trình thử nghiệm nghiêm ngặt hơn để đáp ứng các tiêu chuẩn như ASTM F75.

H: Biện pháp phòng ngừa bắt buộc trong suốt quá trình bảo quản và xử lý bột CoCr28Mo6 là gì?

A: Các biện pháp phòng ngừa đề xuất bao gồm tránh hít phải, sử dụng đồ bảo hộ, đảm bảo hệ thống thông gió thích hợp, kiểm soát tĩnh điện, sử dụng các công cụ không phát tia lửa và lưu trữ trong các thùng chứa trơ đã được làm sạch đã được niêm phong.