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序章：メッシュケージは、ろ過、補強、封じ込めなどの用途にさまざまな業界で広く使用されています。メッシュケージの材料の選択は、環境要因に対する耐久性、強度、抵抗を確保するために重要です。多用途の金属であるチタンは、メッシュケージで使用すると、その例外的な特性に大きな注目を集めています。この記事では、メッシュケージでチタンを使用することの利点を調査し、このアプリケーションで一般的に採用されているさまざまなタイプのチタンについて説明します。メッシュケージにチタンを使用することの利点： 1.優れた強度と耐久性：チタンは例外的な強度と重量の比を示し、メッシュケージに理想的な選択肢となっています。その高い引張強度により、ケージは重い負荷に耐えることができ、変形に抵抗し、長期的な耐久性を確保できます。 2.腐食抵抗：チタンの最も重要な利点の1つは、その優れた腐食抵抗です。海水、酸性またはアルカリ性溶液、工業化学物質など、さまざまな腐食性環境に非常に耐性があります。この特性により、メッシュケージの寿命が保証され、屋外および過酷な環境に適しています。 3.軽量：チタンは軽量な性質で知られているため、メッシュケージの処理と取り付けが容易になります。このプロパティは、航空宇宙、自動車、海洋産業など、減量が不可欠であるアプリケーションでも特に有益です。 4.生体適合性：医療およびヘルスケアの用途では、チタンメッシュケージは、骨移植片、再建手術、脊椎インプラントに広く使用されています。チタンの生体適合性は、人体によって十分に許容されることを保証し、拒絶反応や副作用のリスクを軽減します。 5.メッシュケージで使用されるチタンの種類：商業的に純粋なチタン（CP-TI）： CP-Tiは、メッシュケージで使用される最も一般的なタイプのチタンです。優れた耐食性、優れた形成性、溶接性があります。 CP-TIは、高強度と耐食性が必要なさまざまな用途に適しています。チタン合金： Ti-6AL-4V（グレード5）などのチタン合金は、優れた機械的特性のため、メッシュケージで広く使用されています。これらの合金は、CP-Tiと比較して、強度の向上、耐熱性の改善、フォーミン性の向上を提供します。それらは、高強度と重量の比率が重要な要求の要求に一般的に使用されます。 6.結論：優れた強度、腐食抵抗、軽量性、生体適合性など、チタンの例外的な特性は、メッシュケージにとって非常に有益な材料になります。ろ過から医療用途に至るまでのさまざまな業界での使用は、その信頼性と有効性を証明しています。商業的に純粋なチタン合金であろうとチタン合金であろうと、メッシュケージのチタンの汎用性により、これらの構造の望ましい性能と寿命が保証されます。

序章：チタンは、医療インプラントとデバイスの分野で非常に貴重な材料として浮上しています。生体適合性、強度、腐食抵抗などの独自の特性により、さまざまなアプリケーションに理想的な選択肢となります。そのような用途の1つは、脊椎手術で一般的に使用されるメッシュケージでのチタンの使用です。この記事では、メッシュケージでチタンを使用することの受益者の側面を調査し、生産に革命をもたらした3D印刷技術の進歩を強調しています。 1.メッシュケージにおけるチタンの利点：チタンは、脊椎手術にメッシュケージで使用する場合、いくつかの利点を提供します。第一に、その生体適合性は、材料が身体内で副作用を引き起こさないことを保証します。第二に、チタンの強度と耐久性は、脊柱を促進するために優れたサポートを提供します。最後に、その腐食抵抗はインプラントの寿命を保証し、追加の手術の必要性を減らします。 2.メッシュケージで使用されるチタンの種類：さまざまなタイプのチタン合金がメッシュケージで利用されており、それぞれが異なる特性を提供します。一般的に使用されるチタン合金には、Ti-6AL-4VおよびTi-6AL-7NBが含まれます。これらの合金は、強度、体重、生体適合性のバランスを提供し、メッシュケージのアプリケーションに適しています。 3.チタンメッシュケージの3D印刷の進歩： 3D印刷技術の出現は、チタンメッシュケージの製造プロセスに革命をもたらしました。従来の方法には、チタンブロックを機械加工することが含まれ、その結果、材料の浪費と限られた設計の可能性がありました。ただし、3D印刷により、複雑なジオメトリ、カスタマイズされたデザイン、患者固有のインプラントを作成できます。この技術により、外科医は個々の患者のニーズに合わせてメッシュケージを調整し、外科的転帰を改善し、回復時間を短縮できます。 4.結論：メッシュケージでのチタンの使用は、脊椎手術で非常に有益であることが証明されています。その生体適合性、強度、および腐食抵抗は、理想的な材料の選択となります。さらに、3D印刷技術の進歩により、チタンメッシュケージの生産のための新しい可能性が開かれ、カスタマイズされたデザインと患者の転帰の改善が可能になりました。この分野での研究開発が続くにつれて、チタンメッシュケージは脊椎手術と患者の回復を強化する上で重要な役割を果たすことが期待されています。

2.金属材料金属材料は、優れた機械的特性、処理の容易さ、安定性のため、人工関節で広く使用されています。主な金属材料には、ステンレス鋼、コバルトベースの合金、チタン合金、タンタル金属が含まれます。チタン合金チタンは、1950年代に開発された重要な構造金属です。使用された最初のチタン合金は、1954年に米国で成功裏に開発されたTI-6AL-4V合金であり、耐熱性、強度、可塑性、靭性、形成性、溶接性、腐食により、チタン合金産業のACE合金になりました。抵抗と生体適合性。 1950年代には、エアロエンジンおよび航空機の材料として開発され、業界での主な用途は、高強度、高可塑性、高靭性、高金属損傷の耐性によって特徴付けられます。現在、人工関節のTi-6AL-4V合金の国内基準はYY 0117.2-2005です。ステンレス鋼ステンレス鋼は、人工関節プロテーゼで使用される最初の材料であり、特定の腐食抵抗と機械的強度を持っていますが、NIなどの元素が含まれています。それ自体は生物学的に活性ではなく、骨組織と安定した固体結合を形成することは困難です。したがって、人工関節材料では、ステンレス鋼がコバルトベースの合金とチタン合金に徐々に置き換えられます。近年、人工関節補綴物としてのコバルトベースの合金とチタン合金の臨床的使用。ステンレス鋼と比較して、コバルトベースの合金の不動態化フィルムはより安定しており、耐食性が優れています。その欠点には、主に金属摩擦腐食によって引き起こされるCOおよびNIプラズマの浸出が含まれます。これは、サイトカイン0pgおよび他の物質の分泌を刺激し、骨細胞の壊死とin vivoでの壊死を引き起こし、患者の関節の緩和などの合併症を引き起こします。共同補綴物の沈没。コバルトクロミウム合金コバルトクロミウム合金は、さまざまなタイプの摩耗や腐食、および高温酸化に耐性のある硬い合金です。一般に、コバルト - クロミウム - タングステン（モリブデン）合金またはステアリック合金と呼ばれます（ステアリック合金は、1907年にアメリカのエルウッドヘイネスによって発明されました）。コバルトベースの合金は、コバルトでメイン成分として作られており、かなりの量のニッケル、クロム、タングステン、少量のモリブデン、ニオビウム、タンタルム、チタン、ランタヌムおよびその他の合金要素が含まれています。コバルトとクロムは、コバルトベースの合金の2つの基本的な要素ですが、モリブデンの添加は、鋳造または鍛造後に細かい粒とより高い強度を与えます。コバルト - クロミウム - モリブデン合金は、基本的に2つのカテゴリに分割されます。1つは通常、鋳造製品であり、もう1つは正確な加工用に鍛造されたコニクルモ合金です。人工関節製品は一般に鋳造コクロ合金として使用され、歯科関連のインプラントも製造できます。現在、鋳造コクロ合金の国内基準はYY 0117.3-2005です。多孔質のタンタル金属材料多孔質タンタル材料は、最近出現した新しいタイプの整形外科インプラント材料です。その良好な組織適合性、高気孔率、高い表面摩擦係数、および低弾性弾性率のため、理想的な整形外科インプラント材料として認識されています。多孔質のタンタル金属の細孔構造は、骨組織の長い侵入に非常に適した3次元接続された細孔構造を備えた、海綿骨骨骨骨の構造と類似しています。その弾性弾性率は、インプラント部位の骨組織の弾性率と一致し、応力マスキング効果を回避します。多孔質のタンタルは、体液環境で化学的に安定しており、優れた生体適合性を示しています。多孔質のタンタル金属の多くの利点は、臨床応用での関心と広範な使用の増加につながりました。画像ソース：インターネット公開データによると、医療機器市場は2018 - 2024年から5.6％のCAGRで成長していることを示しています（出典：Firestone Creations）。セグメンテーションに関しては、整形外科医療機器の販売は365億ドルで、グローバル医療機器の株式の9％を占めています。金属整形外科インプラントの材料選択、製品設計、生物学的評価は、今日どのように緊急の課題になりますか？ 3.セラミック材料医療分野では、セラミックは人工関節だけでなく、口腔補綴物にもインプラント材料として使用されます。これらの中で、セラミック歯科インプラントは、世界中のセラミック材料企業にとって関心のある潜在的な市場です。セラミック材料は、金属とポリエチレンの後に出現した新しいタイプの補綴物です。それは、その良好な生体適合性と低い摩耗率のために広く使用されています。これは、主に寛骨臼内層、大腿骨の頭部、または大腿骨顆の補綴物に使用されます。私たちが人生で使用する料理もセラミックで作られていますが、ジョイントプロテーゼのために選択されたセラミック材料は、料理に使用されるセラミックとは大きく異なります。生命に使用されるセラミックは、高温で焼結された粘土で作られていますが、関節プロテーゼで使用されるセラミックは高純度のアルミナとジルコニアでできており、焼結温度はより高く、より厳密に制御されます。一方、人工股関節は、ボールヘッドと酢酸カップの材料に応じて、セラミックセラミック、セラミック - ポリエチレン、および合金 - ポリエチレンの3つのカテゴリに分けられます。セラミックセラミック、セラミック - ポリエチレン、および合金 - ポリエチレンの主な違いは、機械的および生物学的特性に反映されています。特別な材料と特定のプロセスは、耐摩耗性と硬いセラミックを生成します。文献は、セラミックで作られた股関節補綴物が年間5ミクロンしか摩耗していないため、耐久性があり、若い患者に最適な選択肢であると報告しています。人工関節置換術は、20世紀の整形外科手術の歴史の主要なマイルストーンの1つとして歓迎されており、共同代替の作成と発達の基礎は共同補綴物にあります。共同プロテーゼは取るに足らないように見えるかもしれませんが、それは医学、冶金、材料、化学物質、力学などの多くの分野における科学と技術の統合の結果であり、整形外科医と科学者の間の数十年の共同努力の結果です。異なるフィールド。技術の開発により、患者の利益のためにますます優れた補綴物質が出現し、患者が関節疾患を取り除くことができます。

末期の変形性関節症および他の関節疾患の治療のための外科的処置として、人工関節置換術は臨床診療で広く使用されており、良好な結果を得て、痛みを和らげ、重度の変形性関節症の多くの患者の生活の質を改善しています。人工関節置換術の歴史はどこから始まったのですか？ 1890年、Gluckは最初に象牙を適用して下顎関節を製造しました。 1938年、ウィルズは寛骨臼および大腿骨頭にステンレス鋼を使用しました。その後、ムーアは人工大腿骨の関節置換を行いました。 1940年、兄弟兄弟は人工関節を製造するために合成樹脂を使用しました。 1951年、股関節の総関節置換術が開始されました。 1952年、ハボウシュはアクリルを使用して歯を固定して人工を固定し、1958年に人工を固定しました。Charnheyは、ポリテトラフルオロエチレンの酢酸臼と、重大なボディ環境で滑りやすいTdrtefdhfyuhhの理論に基づいた金属大腿骨頭と低摩擦人工関節を作りました。 Charnleyは、高密度ポリエチレン代謝臼と直径22 mmの大腿骨頭を備えた総股関節人工関節を作りました。 1962年、Charnleyは、高密度ポリエチレン代謝臼と直径22 mmの大腿骨頭を持つ総股関節人工関節を形成し、骨セメント（メタクリレート）で固定し、より満足のいく結果をもたらしました。それ以来、人工関節置換術は実用的なアプリケーションの新しい段階に入りました。それで、私たちの人間の関節を置き換えるために使用される人工関節材料は何ですか？人間のインプラントとしての人工関節には、次の特性が必要です。 human人間の組織と同時に、人体に対する毒性の副作用はなく、拒絶反応はありません。生物学的界面とうまく組み合わせることができ、安定していることができます。 human人間の微小環境に耐性があり、劣化し、電解し、腐食するのは容易ではありません。 syntersedessessesize and Manufact、そして大量生産するのが簡単です。 comprantive適切な生体力学的特性。これは、着床部位の人間の組織によりよく適合させることができます。上記のすべての条件を絶対に満たす補綴資料はありません。この状況を考慮して、材料をさまざまな利点と組み合わせることで、単一の材料の不足を補うことができます。今日の医師の主な選択肢になりましたが、材料を選択する過程で、生理学的環境と共同生体力学の要件が可能な限り満たされるようにする必要があります。今日、一般的な使用中の人工的な関節プロテーゼ材料には、金属、ポリマー、セラミック材料の3つの主要なタイプがあります。 1.ポリマー材料1.1ポリマー材料には、主にメタクリル酸ポリメチル、超高分子量ポリエチレン、高度に架橋ポリエチレンが含まれます。 「骨セメント」としても知られるポリメチルメタクリレートは、主に骨セメントプロテーゼの固定に使用されますが、UHMWPEおよび高架橋ポリエチレンは主に寛骨臼の内層と脛骨補綴物のスペーサーに使用されます。共同補綴物は、人体に埋め込まれる高価なインプラントですが、損傷なしに長年使用されるためにも、多くの人がポリエチレンを検討しているため、「ローエンド」材料はそれを行うことができませんか？実際、材料科学者と整形外科医はPTFEなどのより高度な材料を試しましたが、結果は満足のいくものではありませんでした。連続スクリーニングの後、摩耗と衝撃に対する優れた耐性を持つポリエチレンが最良の選択になりました。 1.2ただし、関節プロテーゼに使用されるポリエチレンは、盆地やビニール袋に使用されるポリエチレンとは依然として異なります。人工関節は、生体適合性の要件に加えて、適切な耐摩耗性、機械的特性、酸化抵抗を備えている必要がある、病気または損傷した関節を置き換えるための埋め込み可能な補綴物です。 「90年代以来、高架橋ポリエチレンは化学反応と高エネルギー光線によって、微妙な熱処理によって補充された高エネルギー光線によって形成され、耐摩耗性がさらに高まります。 1.3 UHMWPEは、独自の優れた物理的および化学的特性のため、人工関節置換のための材料として広く使用されています。つづく...

紀元前400年から300年にかけて、フェニキア人は金属線を使用して欠けた歯を回復しました。中国では、唐王朝（618-907 AD）の間に、銀、水銀、ブリキで構成される銀のペースト詰め物の記録があり、現代の銀のアマルガムに非常に似ています。臨床治療で広く使用されている最初の金属材料は、良好な化学物質の安定性と加工特性を備えた金、銀、プラチナなどの貴金属でしたが、主に修復のために、20世紀初頭まで、生物医学デバイスの金属材料の開発がより広範囲になりました。 ..医療タンタル - 優れた医療金属材料概要：弾性モジュラス186-191 GPA、引張強度200-300MPA。 Microhardness 120D -30170MPA;それは、生理学的腐食に対する生体適合性と耐性が良好です。利点：骨に埋め込まれたタンタルは、周囲の新しい骨との骨結合を形成する可能性があります。 1940年以来、純粋なタンタルが整形外科の分野で最初に使用されたとき、80年近く臨床診療で使用されてきました。タンタルが軟部組織に埋め込まれると、筋肉やその他の組織は、人体の刺激や毒性の副作用なしに、ボタン上で正常に成長する可能性があります。これは、骨板、頭蓋板、骨ねじ、歯科インプラント、顔面補綴物、義歯、手術縫合および縫い目として使用されます。 Tantalumのユニークな表面否定性により、血栓症に非常に耐性があり、血管内ステントおよび人間の心臓で使用されます。アプリケーション： 1.タンタルワイヤータンタルは良好な延性を持ち、髪に匹敵する、またはさらに細かい細いワイヤーにすることができます。外科的縫合糸としてのタンタルワイヤーは、滅菌が容易、刺激が少なく、緊張に対する高い耐性の利点がありますが、簡単に結び付けられないという不利な点もあります。タンタルワイヤーは、骨、腱、筋膜、張力還元縫合、または口の歯を固定するために使用でき、内臓手術の縫合または人工眼球に埋め込まれた縫合として使用できます。タンタルワイヤは、腱や神経繊維を置き換えることさえできます。 2.タンタルシートタンタル金属は、壊れた頭蓋骨や手足の骨折の亀裂や欠陥の修復と閉鎖など、身体のさまざまな部分のニーズに応じて埋め込むことができます。人工耳がタンタルシートから作られ、頭に固定された後、皮膚が脚から移植されます。 3.タンタルステントタンタルワイヤーは、メッシュバルーン拡張性のあるステントに織り込むことができます。タンタルステントはX線下ではっきりと見え、監視してフォローアップするのは非常に簡単です。骨折や腐食のない体内の長期保持。タンタルの柔軟性は良好なので、タンタルワイヤーステントは動脈の通常の脈動によりよく適応でき、迅速かつ正確に放出できます。 4.タンタルコーティング人々はタンタル金属の優れた腐食抵抗を利用して、特定の医療金属材料の表面に覆い、有毒元素の放出を停止し、金属材料の生体適合性を改善しますが、タンタルコーティングは人間の材料の視認性も改善します体。タンタルコーティングは、チタン金属のオッセオインテグレーション特性を改善し、細胞の接着を促進し、細胞の成長を促進します。タンタルコーティングのより高い表面エネルギーとより良い濡れ性は、細胞とインプラント材料間の相互作用を改善します。金属材料に加えて、タンタルは、脊椎融合のためのカーボンケージなどの非金属材料の表面にもコーティングできます。タンタルコーティングは、カーボンケージの強度と靭性を改善して、負荷負荷能力に合わせて改善します。コラムと外科的処置の要件をより適切に満たすため。さらに、材料の可視性と生体適合性を改善するために、Tantalumを複合材料の特定のポリマーでコーティングすることもできます。

近年、材料科学の急速な発展により、医療ポリマー材料は徐々に最も広く使用され、最大の材料になります。多くの医療材料で独自の優れた特性を備えた新しい医療用インプラント材料としてのポリエーテルケトン（ピーク）は、整形手術、心血管、人工脊椎、および他の多くの分野でますます使用されています。現在、次の用途があります。 1、医療用インプラントの覗き見優れたパフォーマンスは、骨材料に最も近いものです生体適合性は、材料がヒトの着床に適しているかどうかを測定するための最も基本的な要素であり、材料は非細胞毒性、変異原性、発がん性であり、アレルギーを引き起こさないものでなければなりません。インプラントグレードのピークは、ISO 10993に厳密に従って、外国の独立テスト施設で完全な生体適合性テストを受けました。結果は、インプラントグレードのピークが副作用のない優れた生体適合性を持っていることを示しています。有名なウルフの法律は、骨が必要な場所で成長し、吸収がない場所に吸着することを示しています。つまり、骨の成長、吸収、再構築はすべてストレス下の骨の状態に関連していることを意味します。金属の弾性率は骨の弾性率を大きく超えるため、金属が体内に埋め込まれている場合、機械的負荷の大部分を採用し、骨の負荷を減らし、骨の治癒が遅れ、その結果、ストレスマスキング効果が生じます。長期的には、骨は緩くなり、退化さえします。対照的に、ピークの弾力性の弾性率は骨の弾性率に非常に近いものであり、骨へのストレスはインプラントによって完全に負担されず、骨をより健康にします。 2、寒い冬や暑い夏の恥ずかしさを避けるために頭蓋骨を修理してください研究者は、PEEKがパフォーマンスの面で人間の骨に最も近い臨床頭蓋修復材であることを発見しました。一般的に使用されているチタン合金と比較して、ピークは人間の骨に物理的に近く、強いテクスチャーがあり、ストレス抑制のリスクはありません。それはよく断熱されており、冬は寒さと夏の暑さを避けます。チタン材料には良好な熱伝達がありますが、これは患者にとって不利です。患者が外側の暑さと寒さの温度差の影響を受けている場合、頭蓋腔環境に変化があり、快適さに影響を与える可能性があります。たとえば、チタンの頭蓋板の優れた熱伝導率は、冬の間に暖かい部屋から寒い屋外エリアに来るときに、患者に痛みや不快感を引き起こす可能性があります。しかし、ピークは断熱されており、冬にはチタンメッシュが寒く、夏は暑いという恥ずかしい状況を避けています。 Peekは、プレキシガラス、骨セメント、強い拒絶、貧弱な型型、熱断熱性の低さ、快適性の低さ、術後X線透過性の低さなど、術中の合金などの従来の頭蓋修復材料の欠陥を破棄し、温度差によって引き起こされる不快感を回避します。 3D印刷テクノロジーを使用して形成すると、しっかりと埋め込まれ、優れた組織適合性が完全に形作られています。その機械的特性は、人間の骨の特性に近いものです。この新しい材料が頭蓋骨修復に最適な材料になることが予見可能です。 3、脊椎の修復は合併症を減らします近年、中国における腰椎および子宮頸部脊椎疾患の発生率は年々増加し、若くなる傾向があります。中国の腰椎疾患の患者の数は2億人を超えており、頸椎に苦しむ人々の数も2億人です。患者が変性脊椎疾患を患っている場合、医師は病気の椎間板を取り除いてから、「椎骨融合」と呼ばれる補綴物を移植することを推奨します。現在、最も一般的な椎骨融合装置は、チタン融合とピーク融合です。 Peek Fusionsはレントゲン写真とMRIと互換性があり、弾力性の弾性率が低く、自家移植の合併症と同種移植の欠陥を回避します。修正されたピークはより強力で、タイプIコラーゲン吸着架橋を利用して、ピーク材料の表面と細胞の接着と増殖の疎水性を改善し、修正された材料は、未修正材料よりも優れた生体適合性と浸透圧能力を備えています。 4、患者の快適さを高めるための歯科インプラントアクセサリーPEEKは、その優れた化学物質の安定性とほとんどの化学試薬に対する耐性のためにますます使用されています。この材料は、主に一時的なアバットメント、ヒーリングキャップ、ヒーリングアバットメントなどの歯科インプラントアクセサリで使用されます。金属、ジルコニア、アルミナなどの一般的に使用される材料と比較して、ピークは焼結する必要はなく、より正確です。密度が低く、軽量であるため、患者が着用するのが快適です。そして、その柔らかいテクスチャーは、閉塞のための衝撃吸収を提供します。医療インプラントに加えて、Peekは医療機器で広く使用されています。要するに、Peekには、耐摩耗性、耐食性、高温抵抗、高強度、X線透過性\優れた生体適合性およびその他の特性の利点があります。チタンやコバルトクロミウム合金などの典型的な医療材料と比較して、Peekは多くの追加の利点を提供します。（1）弾力性の低い弾性率（2）X線浸透性（3）優れた滅菌特性（4）より良い生体適合性（5）調整可能な機械的プロパティ（6）設計の自由度の向上。

医療分野におけるコクロ合金の利点COCRMO合金は、医療機器の製造に広く使用されている材料です。高強度、耐摩耗性、耐性耐性、生体適合性などの利点があり、人工関節、歯科、整形外科などの医療分野で広く使用されています。この記事では、医療分野におけるコクロ合金の利点を紹介します。 1.高強度と高い耐摩耗性COCRMO合金は、強度が高く、耐摩耗性が高く、大量の力と圧力に耐えることができます。これにより、人工関節、骨爪、その他の整形外科用品を製造するのに理想的な材料になります。 COCRMO合金には、高い弾性弾性率と降伏強度があり、これは変形や疲労なしに長時間使用できます。 2.腐食抵抗COCRMO合金には優れた腐食抵抗があり、腐食の影響を受けずに人体で長い間使用できます。これにより、人工関節、歯科、その他の医療機器を製造するのに理想的な材料になります。 CoCRMO合金は、人体液の腐食や酸化に抵抗する可能性があり、その物理的および化学的特性の安定性を維持します。 3.生体適合性COCRMO合金は良好な生体適合性を持っています。これは、拒絶反応やその他の副作用を引き起こすことなく、長い間人体で使用できます。これにより、人工関節、歯科、その他の医療機器を製造するのに理想的な材料になります。コクロ合金の生体適合性は広く研究および検証されており、安全で信頼できる医療材であることが証明されています。要約すると、コクロ合金には、高強度、耐摩耗性、耐性耐性、生体適合性などの利点があり、医療機器の製造に広く使用されています。医療技術の継続的な開発により、医療分野でのコクロ合金の適用はますます広範になります。

生物医学チタン合金材料は、主に手術インプラント、整形外科用品、その他の製品の生産と製造に使用される生物医学工学で特別に使用される機能構造材料のクラスを指します。手術インプラントと整形外科用品の専門的な基準によれば、チタン合金材料は「手術インプラントのための材料」の「金属材料」のカテゴリに分類できますが、チタン合金材料は心血管、骨および関節、骨接合部として機能します。脊椎、整形外科用品、心臓のペースメーカーと除細動器、人工内耳神経刺激剤およびその他のインプラント製品の原材料。生物医学チタン合金は、α型チタン合金（純粋なチタンシリーズなど）α+βタイプIチタン合金（TI6AL4Vなど）およびβタイプIIチタン合金（TI12MO6ZR2FEなどなど）およびティニ形状のメモリチタニウムのタイタニウムタイタニウムに分けることができます。合金には、小さな特異的重力、高い特異的強度、低弾性弾性率、腐食抵抗、簡単な加工、および医療ステンレス鋼およびコバルトベースの合金と比較して良好な生体適合性の特徴があります。

人間のインプラントは、人間の生活と健康に密接に関連する特別な機能材料です。他の金属材料と比較して、チタンとチタンの合金には6つの利点があります。 1.軽量; 2.低弾性弾性率。 3.磁気はありません。 4.非毒性。 5.腐食抵抗; 6.高強度と良好なタフネス。チタンとチタンの合金は優れた使用特性を持ち、世界によって生物医学分野で優れた金属材料として認識されています。ステンレス鋼の使用と比較して、コバルトベースの合金およびその他の金属材料を使用して、チタンとチタンの合金には、適用の優れた利点と優れた開発スペースがあります。関連データによると、ヒトのインプラントとしての金属材料の使用は徐々に増加しています。 1990年以降、毎年ヒト移植に200万個以上の金属部品を使用したのは米国のみであり、そのうち髄質関節と大腿部の部品は2.5％を占めています。主にフランス、ドイツ、イタリア、イギリスのヨーロッパ市場では、骨折外部固定製品と内部固定製品の需要が高まっています。 2004年、市場価値は2億8,000万米ドルに達し、そのうち内部固定製品は85.7％を占めました。過去10年間で、生物医学材料と製品の市場成長率は20％から25％に維持されています。今後10〜15年で、生物医学材料を含む医療機器の工業化が急速に発展し、規模の経済に到達し、世界経済の柱産業になると予測されています。医療チタンとチタンの合金材料の利点は、医学界によって認識されており、ますます多くの患者に受け入れられています。戦争の要因、スポーツのトラウマ、人々の生活水準の改善を考慮すると、ヒトインプラントにはチタンとチタン合金の最初の選択肢は大きな成長空間を持っているため、チタンアプリケーションの開発における新しい経済成長点になります。

アメリカ標準1. ASTM標準ASTMB229-2001スポンジチタンASTMB265-2005チタンおよびチタン合金ストリップ、シート、プレートASTMB337-1995チタンおよびチタン合金シームレスおよび溶接チューブ（すでにB861-2002チタンおよびチタン合金シームレスパイプ、B862-2002チタンとチタン合金代わりに溶接パイプ） ASTMB338-2005Aチタンおよびチタン合金コンデンサーと熱交換器シームレスで溶接パイプASTMB348-2005チタンおよびチタン合金バーとビレットASTMB363-2004非合金チタンおよびチタン合金シームレスと溶接パイプフィッティングASTMB367-2004チタンおよびチタン合金鋳物ASTMB861-2002チタンおよびチタン合金シームレスパイプASTMB862-2002チタンおよびチタン合金溶接パイプASTMB381-2005チタンおよびチタン合金の鍛造ASTMF67-2000外科インプラント用の純粋なチタンASTMF136-2002A TI-6AL-4VELI手術インプラント用の加工材料手術インプラント用ASTMF620-2002α+β位相チタン合金鍛造品ASTMF1108-2002外科インプラント用のTI-6AL-4V鋳物ASTMF1295-2001 TI-6AL-7NB手術インプラント用の処理材料ASTMF1341-1999純粋なチタンワイヤASTMF1472-2002A外科インプラント用のTI-6AL-4V加工材料ASTMF1713-1996 TI-13NB-13ZR手術インプラント用の処理材料ASTMF1813-2001 TI-12MO-6ZR-2FE手術インプラント用の加工材料ASTMF2063-2000医療機器および外科インプラントのためのASTMF2063-2000形状メモリ合金処理材料2.アメリカ機械エンジニア協会ASMEセクションVIII：第1章圧力容器（基本ルール）アメリカの航空宇宙材料技術基準AMS490-2001チタンシート、ストリップおよびプレート（アニーリング状態）（380MPA）AMS4901-2002チタンシート、ストリップおよびプレート（アニーリング状態）（485MPA）AMS4902-2001チタンシート、ストリップおよびプレート（アニーリング状態）（275MPA）AMS4907- 2001 Ultra-low Gap Element Grade TI-6AL-4V合金シートストリップとシート（アニーリング状態） AMS4910-2003TI-5AL-2.5SNアロイシート、ストリップおよびミディアムプレート（アニーリング状態）AMS4911-003TI-4Vシート、ストリップおよびミディアムプレート（アニーリング状態） AMS4921-2004チタンバー、鍛造およびリング（アニール）（485MPA）AMS4924-2002 Ultra-lowクリアランス要素グレードTI-5AL-2.5SN合金バー偽造とリング（アニール） AMS4926-2001TI-5AL-2.5SNバーアンドリング（アニール）（760MPA）AMS4928-2001TI-6AL-4V合金バー、鍛造およびリング（アニール状態）（825mpa） AMS4941-2003チタン溶接パイプAMS4942-2001シームレスチタンチューブ（アニール）（275MPA） AMS4930-2001ウルトラロークリアランス要素グレードTI-6AL-4V合金バー偽造とリング（アニール） AMS4951-2003工業用純粋なチタン溶接ワイヤAMS4954-2003TI-6AL-4V合金溶接ワイヤAMS4965-2002TI-6AL-4V合金バー、鍛造、リング（固形溶液と安定化治療） AMS4966-2003TI-5AL-2.5SN鍛造AMS4967-2001熱処理可能なTI-6AL-4V合金バーと鍛造とリング（アニール） ASM4972-2003 TI-8AL-1MO-1V合金ロッドとリング（固形溶液と安定化治療） ASM4973-2002TI-8AL-1MO-1Vチタン合金鍛造（固形溶液と安定化治療） ASM4975-2003TI-6AL-2SN-4ZR-2MO合金ロッドとリング（固形溶液と安定化治療） ASM4983-2002TI-10V-2F-3AL鍛造（ソリューション処理と老化） ASM4985-2003 TI-6AL-4V合金パラフィンまたはグラファイトタンピング方法ASM4991-2002 TI-6AL-4V合金精密鍛造（アニーリング状態） ASM2380-2003高品質のチタン合金の承認と制御3.米軍の基準MIL-T-9046-1999チタンおよびチタン合金シート、ストリップ、プレートMIL-T-9047-2005チタンとチタンの合金バーと鍛造MIL-R-81588-1986チタンおよびチタン合金の丸いロッドとワイヤMIL-F-83142-2000チタンおよびチタン合金鍛造（高品質） MIL-T-46077チタン合金溶接可能な鎧プレートMIL-T-13405チタンパウダーMIL-T-46035-1989高強度チタン合金、変形材料MIL-T-81556-1996チタンおよびチタン合金の丸いバー、バー特別な形状表面の押し出し部品MIL-T-81200チタンおよびチタン合金の熱処理

中国の基準1.中国国家標準GB/T2524-2007スポンジチタンGB/T3620-2007チタンとチタン合金の化学組成GB/T15073-1994鋳造チタンおよびチタン合金グレードと化学組成GB/T3621-2007チタンおよびチタン合金プレートプレート熱交換器用のチタンプレートチタンとチタンの合金ストリップとフォイルGB/T3623-2007チタンおよびチタン合金ワイヤGB/T3624-2007チタンおよびチタン合金パイプGB/T3625-2007熱交換器とコンデンサー用のチタンおよびチタン合金チューブGB/T2965-2007チタンおよびチタン合金バーチタンとチタンの合金ケーキとリングGB/T8546-1987チタン - ステンレス鋼の複合プレートGB/T8547-1987 Ti-Steel Compositeプレートチタンおよびチタン合金鋳物GB/T5168-1985二相チタン合金のマクロ構造のためのテスト方法GB/T6611-2008チタンおよびチタン合金の用語GB/T8755-2008チタンとチタンの合金のメタログラフィーアトラスGB/T12769-2003 TI-CUコンポジットバーGB/T13810-2007手術インプラント用のチタンおよびチタン合金加工材料GB/T12417-1990外科的金属インプラントの一般的な仕様GB/T4698.1-4698.25-1996スポンジチタン、チタン、チタン合金の化学分析方法GB/T5193-2007チタンおよびチタン合金加工製品の超音波検査の方法GB/T12969.1-1991チタンおよびチタン合金パイプの超音波検査方法GB/T12969.2-1991チタンおよびチタン合金パイプの渦電流検査方法GB/T13149-1991チタンおよびチタン合金は、スチールプレート溶接の技術的要件に準拠しています焼結チタン金属フィルターの要素と材料GB/T8180-2007チタンおよびチタン合金加工製品のパッケージ、マーキング、輸送、貯蔵物GB/T6612-1986 TA7チタン合金プレート重要な目的で重要な目的のためのTC4チタン合金プレートGB/T1216-1992TA5チタン合金溶接技術条件2.中国国家軍事標準GJB2218-1994チタンおよびチタン合金バーの仕様と航空の鍛造GJB2219-1994ファスナー用のチタンおよびチタン合金バー（ワイヤ）の仕様GJB2220-1994チタン合金ケーキの仕様とエアロエンジン用のブランクリングGJB2505-1995チタンおよびチタン合金プレートの仕様と航空のストリップGJB2744-1996チタンおよびチタン合金バーの仕様、航空の無料鍛造品とダイファーミングGJB2896-1996チタンおよびチタン合金合金投資精度鋳造の仕様GJB2921-1997 TC4チタン合金シートの仕様超塑性形成GJB3763A-2004チタンおよびチタン合金の熱処理GJB391-1987 TC4航空宇宙産業向けのTC4チタン合金鍛造ケーキGJB493-1988 TC4エアロエンジンブレード用のチタン合金バーGJB494-1988 TC11エアロエンジンブレード用のチタン合金バーGJB495-1988 TA7-Dチタン合金バーは、超低温度のためのバーGJB943-1900 TA5-A潜水艦のチタン合金鍛造GJB944-1900TA5-Aチタン合金プレートGJB1169-1991航空宇宙用のチタン合金リングの仕様GJB1205-1991TB2-1チタン合金リベットの技術条件GJB1538-1992 TC4チタン合金バーの仕様航空機構造部品

1.低密度、高い特異的強度：チタンコイル中のチタン金属の密度は4.51g/cm3で、アルミニウムの密度よりも高く、鋼、銅、ニッケルの密度が低く、その強度は最大の金属です。 2.腐食抵抗：チタンは非常にアクティブな金属です。その平衡ポテンシャルは非常に低く、培地の熱力学的腐食傾向は非常に高いです。しかし、実際、チタンは酸化、中性、弱い還元媒体において非常に安定しており、耐性耐性があります。 3.良好な耐熱性：新しいチタン合金は、600℃以上で長時間使用できます。 4.良好な低温抵抗：チタン合金TA7（TI-5 AL-2.5SN）、TC 4（TI-6 AL-4V）、TI-2.5ZR-1.5moなどの低温チタン合金は、温度の低下とともに強度が増加します。しかし、それらの可塑性にはほとんど変化がありません。それは、-196-253℃の低温で良好な延性と靭性を維持し、金属の冷たい脆性から免れます。極低温容器、貯蔵タンク、その他の機器に理想的な材料です。 5.良好な減衰抵抗：鋼や銅と比較して、チタン金属の振動減衰時間は、機械的振動と電気振動の後に長くなります。このチタンの特性は、チューニングフォーク、アカデミック粉砕機の振動要素、およびオーディオスピーカーの振動フィルムとして使用できます。 6.磁気や汚れはありません：チタン中のチタンは非磁性金属であり、大きな磁場で磁化されません。汚染がなく、人間の組織や血液との適切な互換性があり、学界で使用されています。 7.引張強度は、その降伏強度に近いものです。このチタンの特性は、その降伏強度比（引張強度/降伏強度）が高いことを示しており、形成プロセスにおけるチタン金属の塑性変形が低いことを示しています。チタンの弾性率に対する降伏強度の比率が大きいため、形成プロセスにおけるチタンのスプリングバックが大きくなります。 8.優れた熱交換パフォーマンス：チタン金属の熱伝導率は炭素鋼や銅の熱導電率よりも低いですが、その優れた耐食性のため、その壁の厚さは大幅に減少する可能性があります。表面と蒸気の間の熱伝達モードは滴下凝縮であり、これにより熱群が減少します。表面が冷却されると、熱グループも減らすことができます。表面にスケーリングがないため、チタンの熱伝達性能が大幅に増加する可能性があります。 9.低弾性率：チタンの弾性率は、室温で106.4 GMPAであり、これは鋼の57％です。 10.吸引性能：チタンコイルのチタンは非常に活性な金属であり、高温で多くの元素や化合物と反応することができます。チタンのゲッターは、主に高温での炭素、水素、窒素、酸素との反応を指します。

チタンは非常に腐食耐性の金属です。ただし、チタンの熱力学的データは、チタンが非常に熱力学的不安定な金属であることを示しています。チタンを溶解してTi2+を生成できる場合、その標準電極電位は非常に低く（-1.63V）、その表面は常に酸化物膜で覆われています。このようにして、チタンの安定したポテンシャルは安定しています。たとえば、25の海水におけるチタンの安定したポテンシャルは、約+0.09Vです。化学マニュアルと教科書では、一連のチタン電極反応に対応する標準電極電位を取得できます。実際、これらのデータは直接測定されていないが、多くの場合、熱力学的データからのみ計算できることを指摘する価値があります。さらに、データソースが異なるため、いくつかの異なる電極反応と異なるデータが同時に表示される可能性があることは驚くことではありません。チタンの電極反応の電極電位データは、その表面が非常に活性であり、通常、空気中に自然に形成された酸化物膜で覆われていることを示しています。したがって、チタンの優れた腐食抵抗は、チタン表面に常に安定した強い接着と保護酸化物膜があるという事実に由来します。実際、この天然酸化物膜の安定性は、チタンの耐食性を決定します。理論的には、保護酸化物膜のP/B比は1より大きくなければなりません。1未満の場合、酸化物膜は金属表面を完全に覆うことができないため、保護的な役割を果たすことはできません。比率が大きすぎると、酸化物膜の圧縮応力がそれに応じて増加し、酸化フィルムを亀裂させやすく、保護的な役割を果たさないでしょう。チタンのP/B比は、酸化膜の組成と構造に応じて1から2.5まで変化します。この基本的な点から、チタンの酸化フィルムはより良い保護性能を持つことができます。チタンの表面が大気または水溶液にさらされると、たとえば、酸化膜の厚さは約1 2〜1.6 nmで、時間とともに厚くなり、自然に5に厚くなります。 70日後にNM、545日後に徐々に8〜9 nmに増加します。人工的に強化された酸化条件（加熱、酸化剤や陽極酸化など）は、チタン表面の酸化膜の成長を加速し、比較的厚い酸化物膜を得ることができ、チタンの耐食性を改善します。したがって、陽極酸化と熱酸化によって形成される酸化膜は、チタンの耐食性を大幅に改善します。 チタンの酸化フィルム（熱酸化物膜や陽極酸化膜膜を含む）は通常、単一の構造ではなく、その酸化物の組成と構造は形成条件によって異なります。一般に、酸化物膜と環境の間の界面はTiO2である可能性がありますが、酸化物膜と金属の間の界面はTiO2によって支配される場合があります。中央には、異なる原子価状態を持つ遷移層があり、非化学的な同等の酸化物でさえあります。つまり、チタンの酸化膜には多層構造があります。この酸化物膜の形成プロセスに関しては、チタンと酸素（または空気中の酸素）の間の直接的な反応として単純に理解することはできません。多くの研究者がさまざまなメカニズムを提案しています。元ソビエト連邦の労働者は、水素化物が最初に生成されたと信じており、次に水素化物に酸化物膜が形成されたと信じていました。

チタンチューブの利点： 1.チタンチューブの特定の強度は高い。チタン合金の密度は一般に約4.5g/cm3で、鋼の密度は60％しかありません。純粋なチタンの強度は、普通の鋼の強さに近いです。一部の高強度チタン合金は、多くの合金構造鋼の強度を超えています。したがって、チタン合金の特定の強度（強度/密度）は、他の金属構造材料の強度よりもはるかに大きく、高い単位強度、良好な剛性、軽量の部品と成分を生成できます。現在、チタン合金は、エンジンコンポーネント、フレームワーク、皮膚、ファスナー、航空機の着陸装置に使用されています。 2.チタンチューブの熱強度は高い。サービス温度はアルミニウム合金の温度よりも数倍高く、必要な強度は中程度の温度で維持できます。 2つのチタン合金は、長い間450〜500℃で動作できます。それらはまだ150 〜500°の範囲で高い比強度を持っていますが、アルミニウム合金の特定の強度は150°で大幅に減少します。チタン合金の作業温度は500°に達することがありますが、アルミニウム合金の作業温度は200℃未満です。 3.チタンチューブには耐食性が良好です。チタン合金の腐食抵抗は、湿度の高い大気と海水で動作する場合、ステンレス鋼の耐食性よりもはるかに優れています。孔食、酸腐食、ストレス腐食に対する耐性は特に強いです。アルカリ、塩化物、塩素有機物質、硝酸、硫酸などに対する優れた腐食抵抗性があります。しかし、チタンは酸素とクロム酸培地の減少に対する耐食性が不十分です。 4.チタンチューブは、低温性能の優れたパフォーマンスを持っています。チタン合金は、低い温度および超低温で機械的特性を維持できます。優れた低温性能とTA7などの非常に低い間質性要素を持つチタン合金は、-253℃で特定の可塑性を維持できます。したがって、チタン合金は、重要な低温構造材料でもあります。 5.チタンチューブは化学活性が高い。チタンの化学活性は大きく、大気中のO、N、H、CO、CO2、水蒸気、アンモニアなどとの強い化学反応があります。炭素含有量が0.2％を超えると、チタン合金でハードチックが形成されます。温度が高い場合、錫の硬い表面もnとの相互作用によって形成されます。 600℃以上で、チタンは酸素を吸収して、硬度が高い硬化層を形成します。水素含有量が増加すると、腹立層も形成されます。チタンの化学的親和性も大きく、摩擦表面に簡単に接着するのは簡単です。 6.チタンチューブは、熱伝導率と弾性率が低い。チタンの熱伝導率と弾性率は小さいです。チタン合金の弾性弾性率は鋼の約1/2であるため、その剛性は貧弱で、変形が容易です。細い棒と薄い壁の部品を作るのは適していません。切断中、機械加工された表面のリバウンド量は大きく、ステンレス鋼の約2〜3倍であるため、ツール側面の重度の摩擦、接着、接着剤の摩耗が生じます。

チタンおよびチタン合金チタニウムおよびチタン合金は、航空宇宙、海洋工学、化学工学、冶金、医療、およびその他の分野で広く使用されており、その高強度、良好な腐食抵抗、高温性能があります。世界経済の発展と多くの国でチタンの認識に伴い、チタンは連続して研究および開発され、多くの分野で適用されています。特に、航空宇宙、石油化学、造船産業の急速な発展により、さまざまな国でのチタン材料のR＆Dと生産がさらに促進されています。ただし、チタン材料の生産と処理の特性により、その生産プロセスは複雑で、処理の流れは長く、収穫量が少ないため、完成品のコストは長い間高く、それが大幅に制限されています。市民分野で使用します。したがって、低コストのチタン合金生産技術の研究開発は、現在の研究の焦点となっています。一般的な工業用チタン合金には、主にATI425（TI-4AL-2.5V-1.5FE-0.25O）、時間計62S（TI-6AL-1.7FE-0.1SI）、GR12（TI-0.3MO-0.8NI）、タイムタルLCB（ TI-4.5FE-6.8MO-1.5AL）、TI-0.05PD-0.3COおよびその他の合金。時刻62SのターゲットはTC4です。この合金は、安価なFe要素を使用してTC4の高価なV要素を置き換え、その強度と剛性が基本的に変化しないという条件下で、TC4と比較して生産コストを15％〜20％削減できます。タイムタールLCBは、TI-10-2-3（TI-10V-2FE-3AL）、ATI425ターゲットGR38、およびTI-0.05PD-0.3COおよびGR12ターゲットTI-0.2PDを標的とします。上記の低コストのチタン合金は、実際の生産に適用されています。中国では、非鉄金属の北西研究所は、ほぼβタイプのTi12LC（Ti-4.5AL-FE-6.8mo）およびα型Ti8LC（Ti-6Al-1Mo-1FE）を開発し、これら2つの低コストの性能を発達させました。チタン合金はTC4チタン合金の合金と似ていますが、TC4チタン合金のそれと比較して、小型サイズのバーの生産コストを約30％削減できます。北京非鉄金属の北京研究所は、高価なV要素βタイプチタン合金Ti-3AL-3.7cr-2.0feではなく、Fe-CRマスター合金を使用して新しいメタスト可能なTC4チタン合金を開発しました。 、そしてその可塑性は、TC4チタン合金の可塑性よりもわずかに優れています。近年、オーストラリアは生物医学材料Ti-NBの高価なNBの代わりに安価なMNを備えたTI-7MN-NB合金を開発し、日本はKS TI-531C（TI-4.5AL-2.5CR-1.2FE-0.1C）を開発しました。 Vの代わりにSi、C、Fe、Crを使用して、航空宇宙分野での適用を研究しています。 これらのチタン合金設計の主な考え方は、V、Mo、NB、TA、およびFe、Si、Al、Snなどの安価な合金要素を備えた他の高価格の合金要素を置き換えることです。変更されていないため、原材料のコストを削減する目的を達成します。

チタン合金とは、チタンやその他の金属製の合金金属を指します。 1950年代に開発され、構造金属に属します。その中で、最も顕著なのは、航空宇宙畑の高温チタン合金と構造チタン合金です。多くの腐食耐性チタン合金が開発されたのは1970年代まででした。 1980年代以降、腐食耐性チタン合金と高強度チタン合金がさらに開発され、チタン合金が航空宇宙分野でスキルを示し始めました。チタン合金のさまざまな特性により、チタン合金は新しい材料の分野で幅広い用途の見通しを持っています。ただし、異なるタイプのチタン合金では、チタン合金の特性も異なります。それらは、低密度、高特異的強度、低熱伝導率、高温抵抗、低温抵抗、耐食性によって特徴付けられます。 2つの最も重要な特性は、高い特異的強度と良好な腐食抵抗です。これらの2つの優れた特性は、チタン合金が航空宇宙、従来の武器、海軍船、海洋工学、原子力発電、熱発電、化学および石油化学、冶金など、海、陸、空間、宇宙に非常に幅広い用途があることを決定します、建設、輸送、スポーツ用品、毎日の必需品。宇宙船は、主に、高い特異的強度、腐食抵抗、およびチタン合金の低温抵抗を使用して、さまざまな圧力容器、燃料タンク、ファスナー、機器ストラップ、フレーム、ロケットシェルを製造します。チタン合金プレート溶接は、人工土の衛星、月のモジュール、有人宇宙船、宇宙シャトルでも使用されています。チタン合金の調製には、一般に、熱処理、切断、脱酸化、酸洗浄の3つのステップが含まれます。一方、最終製品へのチタン合金の融解には、スポンジチタンの調製、チタン材料の調製、チタンの3つのステップが含まれます。材料アプリケーション。スポンジチタンとチタンの材料の準備技術は複雑で困難であり、これがチタン製造の難しさと重要なリンクです。ある程度、スポンジチタンとチタン材料は、チタン合金製品の品質を直接決定します。工業チェーン全体の観点から見ると、チタン合金の核となる障壁は、上流の資源や中流の製錬ではなく、チタン材料の加工です。ハイエンドのチタン材料の研究開発と製造プロセスは、多くの場合、大手企業の手に集中しています。現在、真空ホワイトロスアーク融解（VAR）テクノロジーは、主にハイエンドチタン材料の処理に使用されています。真空白色消費アーク溶融技術は、真空または不活性ガス環境では、誘導炉によって生成される消耗品電極が制御可能なACアークによって加熱および溶けられることです。この技術には、熱処理技術と切断プロセスに関する非常に厳しい要件があります。現在、米国、ロシア、日本、中国のみが完全なハイエンドチタン処理技術を持っています。