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第二章生物医用金属材料◆第一节概述◆第二节生物医用金属材料的特性与生物相容性◆第三节常用的医用金属材料◆第四节医用金属材料研究进展第一节概述生物医用金属材料用于整形外科，牙科等领域。
由它制作的医疗器件植入人体，具有治疗，修复，替代人体组织或器官的功能，是生物医用材料的重要组成部分，其在医用材料中占45％，而高分子材料也占45％。
生物医用金属材料是人类最早利用的生物医用材料之一，最重要的应用有：骨折内固定板、螺钉、人工关节和牙根种植体等。
这种材料在人体内生理环境条件下长期停留并发挥其功能，其首要条件是材料必须具有相对稳定的化学性能，从而获得适当的生物相容性。
迄今为止，除医用贵金属、医用钛、钽、铌、锆等单质金属外，其他生物医用金属金属材料都是合金，其中应用较多的是：不锈钢、钴基合金、钛合金、镍钛形状记忆合金和磁性合金等。
第二节生物医用金属材料的特性与生物相容性生物医用金属材料具有优良的力学性能、易加工性和可靠性，但是金属材料很难与生物组织产生亲和，一般不具有生物活性，它们通常以相对稳定的化学性能，获得一定的生物相容性，植入生物组织后，总是以异物的形式被生物组织所包裹，使之与正常的组织隔绝。
组织反应一般根据植入物周围所形成的包膜厚度及细胞浸润数来评价。
作为生物医用金属材料，首先必须满足两个条件：1.无毒性；2.耐生理腐蚀性。
一、金属材料的毒性生物医用金属材料植入人体后，一般希望能在体内永久或半永久地发挥生理功能，所谓半永久对于金属人工关节来说至少在15年以上，在这样一个相当长的时间内，金属表面会有离子或原子因腐蚀或磨损进入周围组织内，因此，材料是否对生物组织有毒就成为选择材料的必要条件。
当然，合金化（某些有毒的金属单质与其他金属元素形成合金后），可减少甚至消除毒性。
因此合金的研制对开发新型生物医用材料具有重要意义。
另外，采用表面保护层和提高光洁度来提高抗腐蚀能力。
金属的毒性可以通过组织或细胞培养、急性和慢性毒性试验、溶血实验等来检测。
生物医用金属材料生物医用金属材料是指用于医疗器械、植入物和医疗设备的金属材料。
它们具有良好的生物相容性、机械性能和耐腐蚀性能，能够在人体内长期稳定存在，并且不会对人体组织产生毒性或过敏反应。
生物医用金属材料在医疗领域中起着重要作用，广泛应用于骨科、牙科、心脏血管介入治疗、人工关节等领域。
生物医用金属材料主要包括钛合金、不锈钢、镍钛合金等。
钛合金具有优异的生物相容性、机械性能和耐腐蚀性能，被广泛应用于骨科植入物、牙科种植体等领域。
不锈钢具有良好的机械性能和耐腐蚀性能，常用于制作医疗器械和手术器械。
镍钛合金具有记忆效应和超弹性，被广泛应用于心脏血管支架、牙科器械等领域。
生物医用金属材料的表面处理对其生物相容性和耐腐蚀性能具有重要影响。
常见的表面处理方法包括机械抛光、酸洗、阳极氧化、喷砂等。
这些表面处理能够提高金属材料的表面光洁度、附着力和耐蚀性，从而提高其在人体内的生物相容性和耐久性。
生物医用金属材料的制备工艺包括粉末冶金、熔融冶金、电化学沉积等。
粉末冶金是制备生物医用金属植入物的常用方法，通过粉末冶金可以制备出具有良好生物相容性和机械性能的金属材料。
熔融冶金是制备生物医用金属器械和医疗设备的常用方法，通过熔融冶金可以制备出具有良好耐蚀性和机械性能的金属材料。
电化学沉积是制备生物医用金属表面涂层的常用方法，通过电化学沉积可以在金属表面形成具有良好生物相容性和耐蚀性的涂层。
生物医用金属材料的应用前景十分广阔，随着人们对健康的重视和医疗技术的不断进步，生物医用金属材料将会在医疗领域中发挥越来越重要的作用。
未来，生物医用金属材料将不断推陈出新，为人类健康事业作出更大的贡献。
总之，生物医用金属材料具有重要的应用价值和发展前景，对于提高医疗器械和植入物的性能，改善医疗治疗效果，保障患者的健康具有重要意义。
希望通过对生物医用金属材料的深入研究和开发，能够为人类的健康事业做出更大的贡献。
新型生物医用金属材料1 前言1.1生物医用金属材料基本概念1.2生物医学对材料的要求2 我国生物医用材料产业现状3 生物医用金属材料3.1 医用不锈钢3.2 医用钴基合金3.3医用钛合金和镍钛形状记忆合金3.4 医用贵金属和钽、铌 、锆等金属3.5 新材料开发4 表面改性和生物镀膜在医用金属材料上的应用5 医用金属材料目前存在的主要问题及研究发展方向 5.1医用金属材料目前存在的主要问题5.2 医用金属材料的研究和发展1前言1.1生物医用金属材料基本概念生物医用材料是指用于医疗上能够植入生物体或与生物组织相接合的材料 ,可用于诊断、治疗 ,以及替换生物机体中的组织、器官或增进其功能。
目前用于临床的生物医用材料主要包括生物医用金属材料、生物医用有机材料（主要指有机高分子材料）、生物医用无机非金属材料（主要指生物陶瓷）、生物玻璃和碳素材料以及生物医用复合材料等。
与生物陶瓷及生物高分子材料相比,生物医用金属材料,如不锈钢、钴基合金、钛和钛合金以及贵金属等具有高的强度、良好的韧性及抗弯曲疲劳强度、优异的加工性能等许多其它医用材料不可替代的优良性能。
1.2生物医学对材料的要求生物医用金属材料在应用中面临的主要问题 ,是由于生理环境的腐蚀而造成的金属离子向周围组织扩散以及植入材料自身性质的退变 ,前者可能导致毒副作用 ,后者可能导致植入失效 。
因此研究和开发性能更优、生物相容性更好的新型生物医用金属材料依然是材料工作者和医务工作者共同关心的课题。
医用金属材料作为生物材料的一类 ,其研究和发展要严格满足如下的生物学要求：良好的组织相容性 ,包括无毒性、无热源反应、不致畸、不致癌、不引起过敏反应或干扰机体的免疫机理、不破坏临近组织，也不发生材料表面的钙化沉着等；良好的物理、化学稳定性，包括强度、弹性、尺寸稳定性、耐腐蚀性、耐磨性以及界面稳定性等；易于加工成型 ,材料易于制造；价格适当。
对于植入心血管系统或与血液接触的材料 ,除能满足以上条件外,还须具有良好的血液相容性,即不凝血（抗凝血性好）、不破坏红细胞（不溶血）、不破坏血小板、不改变血中蛋白特别是脂蛋白、不扰乱电解质平衡等。
生物医用金属材料表面改性制备一、生物医用金属材料概述生物医用金属材料是一类特殊的金属材料，它们因其优异的生物相容性、机械性能和耐腐蚀性而被广泛应用于医疗器械和植入物的制造。
随着医疗技术的发展和人口老龄化的加剧，生物医用金属材料的需求日益增长，其表面改性制备技术的研究也成为材料科学领域的热点。
1.1 生物医用金属材料的分类生物医用金属材料主要分为不锈钢、钛合金、钴基合金、锆合金等几大类。
每种材料都有其独特的物理化学性质和生物相容性，适用于不同的医疗应用场景。
1.2 生物医用金属材料的应用生物医用金属材料的应用非常广泛，包括但不限于骨科植入物、牙科修复材料、心血管支架、人工关节等。
这些应用对材料的表面特性有着极高的要求，以确保其在人体内的稳定性和生物相容性。
1.3 生物医用金属材料的表面改性需求由于生物医用金属材料在人体内的应用环境复杂，其表面特性直接影响到材料的生物相容性、细胞附着和组织生长等。
因此，对生物医用金属材料进行表面改性，以提高其性能和延长使用寿命，具有重要的实际意义。
二、生物医用金属材料表面改性技术生物医用金属材料的表面改性技术是提高其性能的重要手段。
通过表面改性，可以改善材料的生物相容性、抗感染能力、促进组织生长等，从而提高医疗植入物的性能和安全性。
2.1 表面改性技术的种类生物医用金属材料的表面改性技术主要包括物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、离子注入、等离子体处理、溶胶-凝胶法等。
每种技术都有其独特的优势和应用场景。
2.2 表面改性技术的原理物理气相沉积和化学气相沉积技术通过在材料表面沉积一层新的材料或化合物，改变材料表面的化学组成和结构，从而改善其性能。
离子注入技术通过将离子注入材料表面，改变其表面层的化学组成和晶体结构。
等离子体处理和溶胶-凝胶法则通过化学或物理手段在材料表面形成一层薄膜，以改善其性能。
2.3 表面改性技术的应用表面改性技术在生物医用金属材料的应用中具有重要作用。
生物医用金属材料
生物医用金属材料是一种在医学领域中被广泛应用的材料，它具有良好的生物
相容性和机械性能，被广泛应用于人体植入物、医疗器械和医疗设备等方面。
生物医用金属材料主要包括钛合金、不锈钢和镍钛合金等，它们在医疗领域中扮演着重要的角色。
首先，钛合金是目前应用最广泛的生物医用金属材料之一。
它具有良好的生物
相容性和抗腐蚀性能，可以用于制作人工关节、牙科种植体、骨板和骨螺钉等植入物。
钛合金的机械性能优异，具有良好的强度和韧性，能够满足人体内长期受力的要求。
因此，在骨科和牙科领域，钛合金得到了广泛的应用。
其次，不锈钢也是一种常用的生物医用金属材料。
不锈钢具有良好的机械性能
和耐腐蚀性能，可以用于制作心脏起搏器、支架、手术器械等医疗器械。
不锈钢制成的医疗器械表面光滑，易于清洁和消毒，能够有效预防感染和减少并发症的发生。
因此，不锈钢在医疗器械领域中得到了广泛的应用。
此外，镍钛合金是一种具有记忆效应的生物医用金属材料。
镍钛合金可以根据
温度和应力发生形状记忆和超弹性效应，可以用于制作血管支架、牙齿矫正器等医疗器械。
镍钛合金具有良好的生物相容性和耐腐蚀性能，能够在人体内长期稳定地发挥作用。
因此，在心血管和牙科领域，镍钛合金得到了广泛的应用。
总的来说，生物医用金属材料在医学领域中发挥着重要的作用，它们具有良好
的生物相容性和机械性能，能够满足医疗器械和植入物的要求。
随着医学技术的不断发展，生物医用金属材料的应用范围将会进一步扩大，为人类健康事业做出更大的贡献。
生物医用金属材料的研究与开发第一章概述生物医用金属材料是一种特殊类型的材料，它们被广泛应用于医学领域。
生物医用金属材料具有许多优越特性，如高强度、尺寸稳定性和生物相容性。
这些材料在医学领域的应用包括外科手术器械、矫形器具和人工关节等。
本文探讨了不同类型的生物医用金属材料和它们的应用。
此外，本文也将介绍最新的研究进展和要解决的挑战。
第二章不锈钢不锈钢是一种多用途的金属材料，由于其生物相容性和抗菌性，在医学领域中得到了广泛的应用。
它可以制成外科手术器械和人工关节等。
不锈钢的主要成分是铁、铬和镍，这些元素的比例可以根据需要进行调整。
其优点包括强度高、耐腐蚀、维护成本低等。
相比之下，不锈钢存在一些不足之处，如重量过大、生物相容性不高等。
因此，自20世纪80年代以来，有关生物医用金属材料的研究主要集中在Titanium和其合金上。
第三章钛及其合金Titanium是一种轻质、高强度和生物相容性的金属材料，近年来已成为仿生学和生物医学的研究热点。
Titanium可以制成多种医学器械，如人工关节、牙科修复和骨修复等。
Titanium合金是以Titanium为基础的混合金属材料，具有更高的强度和更好的生物相容性。
Titanium合金的种类很多，适用于各种不同的医学应用需求。
Titanium和其合金的优点在于其轻量化和化学稳定性。
同时，身体的组织和Titanium之间的相互作用也非常重要，使得其在仿生学和生物医学领域发挥良好的效果。
Titanium和其合金的缺点在于质量较大和耐腐蚀性较差，其中后者在复杂且长期的使用条件下可能导致失效。
第四章镁合金镁合金是一种新型的生物医用金属材料，它具有生物相容性好、机械强度高和轻量化等优良特性，被广泛应用于骨修复、牙科修复、内部固定和人工心脏等方面。
与Titanium和其合金相比，镁合金的优点在于其低密度和高生物相容性。
然而，镁合金仍然存在一些不足之处，例如其在生理环境中的腐蚀性较差，这可能导致伤口愈合不良和植入物失效。
