钽的概述：
钽，作为一种传统的难熔金属，不但具有高的化学性能稳定性，而且对人体组织具有良好的生物相容性。金属钽完全不刺激人的肌体，也不妨碍人的肌体活动，因此，金属钽是医学界公认生物相容性最好的硬组织植入材料，已在临床应用许多年。随着医疗技术水平以及材料科学的发展，临床对医用金属钽植入体也提出了个性化的需求。粉末床3D打印技术是实现植入人体个性化制备的有效手段，并且已经在钛合金植入体的制备方面取得了巨大成功。然而，钽的熔点需要2996°C，熔点高，是钛(1668°C)的1.8倍；导热性能好，热导率[57.5W/(m.K)]是钛的3.8倍，这对粉末原料的选择以及成形参数的控制提出了挑战，因此现有3D打印金属钽还停留在研究阶段。
3D打印金属钽的组织特点：
纯钽在室温下是由becc结构的a-Ta组成，不存在复杂的相变，然而，纯金属在3D打印过程中容易出现各向异性严重的粗大柱状晶组织。因此，如何通过成形工艺参数以及扫描策略的调整来改变择优取向是目前研究的一一个重点方向。
根据研究发现，3D打印技术设备的金属钽均为柱状晶结构，并且沿生长方向择优取向。激光功率、粉层厚度、扫描策略等参数调整，不会对柱状晶的结构特点产生影响，仅会影响内部的取向分布。
1.3D打印钽的力学性能
研究发现，不同制备方法以及不同状态下金属钽的力学性能，可以看出钽的强度随着制备工艺以及热处理状态的不同差异较大。另外，氧含量对钽的力学性能也有着显著的影响。
根据上表，研究人员对3D打印金属钽的力学性能进行了汇总，可以发现，3D打印金属钽的强度要显著于传统制备技术。如下表：
2.3D打印多孔钽的结构和性能
由于金属钽的密度较高，用于医用植入材料时，通常是以多孔结构的形式呈现，不但可以充分发挥金属钽优异的生物相容性，同时为多孔材料丰富的孔隙结构为组织生长提供了天然的通道。因此，3D打印多孔钽的相关研究的另一个重要领域就是多孔钽。然而，自从3D打印金属被开发至今，3D打印多孔钽材料方面的研究报道相对较少。比利时鲁汶大学2015年采用球形金属钽粉为原料实现了均匀孔隙结构多孔钽材料的制备，并对其力学性能进行了全面的评价。
如下图，为3D打印多孔钽所用的粉末形貌及多孔钽的模型和实物，该项研究是以平均粒径18.4µm的球形钽粉为原料，实现了孔隙率为80%的多孔钽材料的制备，内部熔化质量良好，并且样品没有发生宏观的变形和翘曲。压缩应力应变的测试结果表明，屈服强度为12.7MPa士0.6MPa，平台应力21.8MPa士0.9MPa，压缩弹性模量1.22GPa士0.07GPa，曲线的平台区域光滑无锯齿，表明SLM制备的多孔钽材料塑性优异，模量与人体松质骨完全匹配。此外，多孔钽的压缩疲劳极限为7.35MPa (10⁶次)，表现出了较高的抗循环载荷能力。
目前钽及多孔钽被认为是生物相容性最好的骨科植人材料，我国在3D打印多孔钽的应用走在世界前列。2016年，在科技部重点研发计划的支持下，西北有色金属研究院与西南医院共同完成了全球首例个性化粉末电子束3D打印多孔钽植人体的制备并实现了临床应用。目前，西北有色金属研究院及其下属的西安赛隆金属材料有限公司已经实现了医用多孔钽植入体的粉末原料、电子束成形装备与工艺的全产业链的覆盖。
重庆3D金属粉末厂家增隆科技----公司秉持“科技改变世界，服务创造价值”的经营理念，致力于为顾客提供高品铁基、镍基、钴基、钛基、铝基合金等多种高端金属粉末、陶瓷空心粉、非晶粉末及3D打印产品质服务，产品各项性能指标均达到国际先进水平。