Hunan University and NUS Collaborate: ML+CALPHAD Design of Low-Modulus Biomedical β-Titanium Alloy ANTZS with Elastic Modulus of 42.7 GPa
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湖南大学联合新国大:ML+CALPHAD设计低模量医用β钛合金ANTZS,弹性模量42.7GPa
2026年9月26日前后,《Nature Communications》在线发表湖南大学苏金龙/蒋福林团队联合新加坡国立大学等的研究:以CALPHAD凝固模拟+机器学习代理模型(热裂敏感性/凝固区间/晶粒细化因子)+NSGA-II多目标优化,设计出LPBF专用低模量医用β钛合金Ti-15.8Nb-9.2Ta-10.0Zr-7.7Sn(ANTZS)。LPBF验证(400W/750mm/s):弹性模量42.7±2.1GPa(远低于Ti64约110GPa、更接近人骨10-30GPa),延伸率30.9±3.2%,细胞相容性(ISO 10993-5)优于LPBF Ti64,面向骨科植入物与骨组织工程支架。「数据驱动设计-增材验证」范式跑通,为医用金属植入体提供更接近人骨力学性能的候选牌号。对粉末采购商的价值:医用低模量β钛新牌号若走向临床量产,将转化为钽/铌/锆系钛合金粉的新成分需求;关注该牌号中试放大阶段的粉末规格(成分窗口/粒径)定制机会。