钛合金在医疗方面的应用
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钛合金在生物医学方面的应用资料
1.生物力学相容性：主要包括硬度、屈服强度、弹性模量和延伸性。如 果植入物由于强度不高或者植入物与人体骨之间的机械性能不匹配而 发生断裂失效，这就是生物不相容性。通常期望骨修复植入物的弹性 模量与人体骨的弹性模量接近，人体骨的弹性模量在4~30GPa之间。 2.生物相容性：作为植入物的材料应该对人体无毒性、在体内不会引起 任何炎症和过敏反应植入物在人体植入成功主要取决于材料与人体的 反应，这也能衡量材料的生物相容性。 3.耐腐蚀和耐磨性能：在体液环境中，植入材料的有效使用时间取决于 磨损性，耐磨性能差会引起植入物松动并且产生磨损碎屑，在沉积的 组织中引起反应。 4.骨结合性：植入材料表面由于微运动与人体骨和其它组织不能很好地 结合，就会导致植入物在体内松动。植入物表面化学表面粗糙度和表 面性毛豆对骨结合起着主要作用。
钛和钛基复合材料的主要应用
历史学院 凌长均
钛于1791年由格雷格尔于英国康沃尔郡发现，并用希腊神话的泰坦 为其命名。在地壳中，钛的储量仅次于铁、铝、镁居于第四位，它 储量非常的丰富 。钛的正真利用在20世纪五十年代，美国研制成功 的Ti-6Al-4V合金。 钛的性能： 由于钛具有熔点高、强度大、韧性好、抗疲劳、耐腐蚀、导热系数 低、高低温度耐受性好等优越性能，尤其是钛能和铁、镁、钼等其 他金属溶合成性能优越的合金或复合材料。 定义：钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。 种类：α合金,(α+β)合金和β合金。中国分别以TA、TC、TB表示。 钛合金的缺点 钛合金主要限制是在高温与其它材料的化学反应性差，这容易造成 模具的损坏，这就使钛合金的价格变得十分昂贵。这是钛合金无法 发扬光大的最大致命伤。
钛合金诸多领域应用的实例
钛在生物医学方面的应用
生物医用材料是用于对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其 病损组织、器官或增进其功能的金属或合金，主要用于骨和牙 等应组织的秀发和替换、心血管和软组织修复以及人工器官的 制造。钛的物理性能具有密度低、比强度高、耐热及耐腐蚀性 好、生物相容性优异等特点，此外钛及钛合金具有无毒、质轻、 耐生物体腐蚀、弹性模量低及生物相容性优异等特点，成为理 想的医用金属材料，被广泛应用于人体骨、人体关节、牙科、 整形外科、心脏外科、体内支撑架及医疗器械等医学领先 迄今为止，还没有看到比钛合金更好的 金属材料应用于临床的了。美国、西欧 等极其重视钛合金的研发工作，不断发 出新型医用材料，扩大了台机器合金在 医学领域的应用，满足了各类假肢、牙 病患者康复的愿望。
钛合金在骨科植入领域的研究进展
钛合金在骨科植入领域的研究进展钛合金因其具有良好的生物相容性和机械性能，已成为骨科植入物领域的首选材料之一。
骨科植入物是一种用于支撑和修复骨骼系统的医疗设备，对于治疗骨折、关节病变等疾病具有重要意义。
本文将综述钛合金在骨科植入领域的研究进展，包括文献综述、研究现状、研究方法、成果与不足以及未来展望等方面。
在骨科植入领域，钛合金的应用已经有了大量的研究。
早期的研究主要集中在钛合金的生物相容性、耐腐蚀性和机械性能等方面。
随着材料科学的不断发展，人们对钛合金表面改性、微观结构等方面的研究也越来越深入。
研究人员还针对钛合金在骨科植入物中的应用开展了大量临床试验，为钛合金在骨科植入领域的广泛应用提供了依据。
目前，钛合金在骨科植入领域的应用已经非常广泛。
钛合金植入物的设计、制造和表面处理等方面得到了不断改进，使得其生物相容性、机械性能和耐腐蚀性等得到了显著提高。
随着3D打印技术的不断发展，钛合金在定制化植入物方面的应用也越来越受到。
然而，钛合金植入物也存在一些问题，如应力遮挡效应、植入物松动等，这些问题需要进一步研究和解决。
在钛合金在骨科植入领域的研究中，研究人员采用了多种方法，包括实验设计、动物试验、临床试验等。
实验设计主要涉及材料的选取、加工工艺的确定、表面处理方法的优化等方面。
动物试验主要用于评价钛合金植入物的生物相容性和耐腐蚀性等。
临床试验则主要考察钛合金植入物在治疗人类骨科疾病中的疗效和安全性。
通过大量的研究，我们已经取得了许多关于钛合金在骨科植入领域的成果。
钛合金的生物相容性得到了显著提高，这得益于表面改性技术的发展。
通过优化加工工艺和改进植入物设计，钛合金植入物的机械性能和耐腐蚀性得到了提升。
3D打印技术的应用为定制化植入物的发展提供了新的途径。
然而，尽管取得了一定的成果，但仍存在一些问题和不足。
应力遮挡效应是钛合金植入物中一个普遍存在的问题，可能导致骨骼强度下降。
植入物松动是另一个需要的问题，这可能与植入物的固定方式以及患者活动量增加有关。
医用钛合金标准
医用钛合金标准随着医学技术的不断发展，医用钛合金作为一种理想的外科植入材料，被广泛应用于骨科、牙科和心血管等领域。
为了确保医用钛合金的安全性和可靠性，各国纷纷制定了相关的标准，以规范其生产、加工和应用。
本文将介绍医用钛合金的标准要求及其在临床应用中的重要性。
一、医用钛合金的分类和标准要求1. 医用钛合金的分类根据其化学成分和机械特性的不同，医用钛合金可分为纯钛合金和合金钛合金两大类。
纯钛合金主要由纯度达到99%以上的钛元素组成，其具有良好的生物相容性和低密度等特点。
合金钛合金则是将纯钛与其他金属元素（如铝、锌、铌等）进行合金化处理而得到的，以提高其抗腐蚀性和力学性能。
2. 医用钛合金的标准要求（1）化学成分要求：医用钛合金应符合国际标准组织（ISO）和相关行业协会规定的化学成分标准。
例如，纯钛合金的含氧量应小于0.18%，含碳量应小于0.08%，而合金钛合金中各元素的含量和比例要符合特定的要求。
（2）力学性能要求：医用钛合金的力学性能是其在临床应用中非常重要的指标。
根据不同的应用需求，医用钛合金应具备合适的强度、韧度、塑性和延展性。
一般来说，其抗拉强度应在800 MPa以上，屈服强度应在700 MPa以上，延伸率应在10%以上。
（3）生物相容性要求：由于医用钛合金常常作为植入材料用于人体内，其生物相容性对于患者的健康至关重要。
医用钛合金应符合ISO 10993等相关标准要求，具备良好的生物相容性和低的毒性。
二、医用钛合金标准在临床应用中的重要性医用钛合金的标准对于确保其质量和安全性具有重要意义，其主要体现在以下几个方面：1. 产品质量控制：通过制定医用钛合金的标准，可以规范生产厂商的生产过程和质量控制体系，确保生产的钛合金材料符合规定的要求。
这样可以降低产品质量的差异性，提高产品质量的稳定性和可靠性。
2. 材料选择指南：医用钛合金的标准为临床医生提供了一份可靠的材料选择指南。
医生可以根据患者的具体情况和手术需求，选择符合标准要求的医用钛合金材料，以确保手术的成功和患者的安全。
钛合金的制备和应用
钛合金的制备和应用钛合金是一种壁厚轻、强度高、耐冲蚀、耐腐蚀、耐高温的金属。
它是由钛、铝、铁、硅等元素制成的合金，广泛应用于航空航天、医疗、汽车、船舶、运动器材等领域。
本文将介绍钛合金的制备方法和应用领域。
一、钛合金的制备方法1. 减压熔炼法减压熔炼法是制备钛合金最常用的方法。
这种方法利用高真空环境和高温熔体，在真空下将钛和其他合金元素熔炼混合，制成钛合金。
该方法制备的钛合金具有优异的力学性能和耐腐蚀性能。
2. 氧化物粉末冶金法氧化物粉末冶金法是一种溶剂冶金法，利用钛的化学还原反应将氧化物粉末转化成钛。
这种方法适用于生产高等级的钛合金，可以获得更高的强度和韧性。
3. 溶液处理法溶液处理法是一种在水溶液中制备钛合金的方法。
该方法通过钛的水解反应制备钛基材料，再通过溶液中添加其他合金元素制备钛合金。
这种方法可以简化制备工艺和生产成本，但是钛合金的强度和耐腐蚀能力较低。
二、钛合金的应用领域1. 航空航天钛合金在航空航天领域广泛应用于制造飞机发动机、机身、起落架等。
因为钛合金具有较低的密度和高的强度，可以减轻飞机的重量，提高飞行速度和航程。
钛合金还具有良好的耐高温性和耐腐蚀性，可以在极端环境下工作。
2. 医疗器械钛合金在医疗器械领域应用广泛，主要用于制造人工关节、植入物、牙科修复物等。
钛合金具有良好的生物相容性和耐腐蚀性，可以降低人体免疫反应和排斥反应，减少手术并发症。
3. 汽车制造钛合金在汽车制造领域主要用于制造发动机、转向系统、底盘、制动系统等。
钛合金可以降低汽车的自重，提高动力性和油耗率。
钛合金还具有抗冲击、耐磨损和良好的高温性能，可以提高汽车的安全性和可靠性。
4. 运动器材钛合金在运动器材领域广泛应用于制造骑行自行车、高尔夫球杆、网球拍等。
钛合金具有较低的密度和高的强度，可以降低器材的重量，提高运动员的表现和体验。
总之，钛合金是一种高强度、耐腐蚀、耐高温的金属，具有广泛的应用前景。
通过不同的制备方法，可以制备出不同品质的钛合金，适用于不同的领域。
β型钛合金在医疗领域中的应用_概述及解释说明
β型钛合金在医疗领域中的应用概述及解释说明引言部分的内容可以包括以下要点：1.1 概述：在医疗领域中，材料的选择和应用一直是重要的研究方向。
近年来，β型钛合金因其优异的特性，开始逐渐应用于医疗领域中，为患者的治疗带来了新的可能性。
本文将就β型钛合金在医疗领域中的应用进行全面概述，并详细解释其在生物相容性、机械性能和耐腐蚀性能等方面的优势。
1.2 文章结构：本文主要分为五个部分进行介绍。
首先，在第二部分中，我们将对β型钛合金进行简单介绍，包括其物理特性、化学成分以及工艺制备方法。
接着，在第三部分中，我们将详细探讨β型钛合金在医疗领域中的优势，包括其出色的生物相容性、卓越的机械性能以及良好的耐腐蚀性能。
紧接着，在第四部分中，我们将通过具体案例展示β型钛合金在骨科、牙科和心血管领域中的应用情况。
最后，在结论部分，我们将对全文进行总结回顾并展望未来β型钛合金在医疗领域的发展前景。
1.3 目的：本文旨在提供一个综合、系统的概述关于β型钛合金在医疗领域中应用的知识，并突出其在生物相容性、机械性能和耐腐蚀性能方面的优势。
通过详细介绍和案例分析，我们希望读者能更好地理解β型钛合金在医疗领域中的应用价值，为今后的相关研究和实践提供参考。
2. β型钛合金简介：β型钛合金是一种重要的金属材料，在医疗领域有广泛的应用。
它由钛和其他元素（如铝、锰、锡等）按照一定比例混合制成。
β型钛合金因其优异的物理特性、化学成分和工艺制备方法而备受关注。
2.1 物理特性：β型钛合金具有许多独特的物理特性，使其在医疗领域中具有广泛应用的潜力。
首先，它具有较低的密度，轻便而且适用于长时间佩戴。
其次，β型钛合金具有良好的延展性和塑性，可以根据需要进行加工，并适应复杂形状及细小结构设计。
此外，该合金还具有良好的刚度和强度，可以提供足够支撑力，并保持结构稳定。
2.2 化学成分：β型钛合金主要由钛、铝和锰等元素组成，其中铝和锰是为了增加其稳定性。
这些元素在合金中以不同比例存在，可以通过调整化学配比来实现对材料性能的微调。
钛重要意义及应用情况
钛重要意义及应用情况钛是一种重要的金属材料，具有重要的意义和广泛的应用。
以下将就钛的重要意义及其应用情况进行详细介绍。
一、钛的重要意义：1. 轻质高强：钛的密度仅为4.5g/cm³，远低于钢材的7.8g/cm³，但其强度却接近高强度钢。
这使得钛合金成为制造高性能结构材料和重要零部件的理想选择。
2. 耐腐蚀性良好：钛具有极强的耐腐蚀性，能够在酸、碱、盐等腐蚀性介质中长期保持良好的性能。
这使得钛合金在化工、海洋工程、航空航天等领域得到广泛应用。
3. 生物相容性好：钛合金在医疗领域应用广泛，主要因为其与人体组织的生物相容性良好。
钛合金使用安全，几乎不会引起排斥反应和过敏现象，可用于制作人工骨骼、修复及植入器械等。
4. 超导性能优越：某些特殊的钛合金在低温下表现出优异的超导特性，可广泛应用于能源领域和电磁设备制造。
5. 良好的机械加工性：钛具有良好的塑性和可锻性，可以通过常规的冷、热加工方法进行成型，并可制成各种复杂的零部件。
二、钛的应用情况：1. 航空航天领域：钛合金是航空航天制造中常用的结构材料。
在航空发动机、飞机机身、翼面等关键部件中广泛应用，可有效减轻重量，提高飞行性能。
2. 车辆工业：钛合金在汽车制造中应用越来越广泛。
由于钛的轻质高强特性，使用钛合金可以减轻车身质量，降低油耗，提高汽车的燃油经济性。
3. 化工领域：钛具有耐高温、耐酸碱等优良的耐腐蚀性能，被广泛应用于化工设备、反应器、储罐等部件的制造。
4. 医疗领域：钛合金具有良好的生物相容性，广泛应用于人工骨骼、牙科修复、植入器械等医疗领域。
钛合金的生物相容性和生物媒介性较高，对组织和人体无害。
5. 电子领域：钛合金在电子设备中应用较广。
钛基薄膜是太阳能电池表面的关键材料，也可用于制作集成电路、电容器等元件。
6. 包装材料：由于钛具有优异的耐腐蚀性和气密性，被广泛应用于食品、药品等行业的包装材料。
7. 其他领域：钛合金还广泛应用于海洋工程、地下工程、船舶制造、体育器材、化妆品等领域。
钛合金在医疗方面的应用
心脏瓣膜由钛合金制成，通 过手术植入患者体内，能够 替换病变的心脏瓣膜，改善 心脏功能。
随着心血管疾病患者的不断 增加和医疗技术的不断进步 ，钛合金在心血管领域的应 用将更加广泛和重要。同时 ，新型钛合金材料的研发和 应用也将为心血管植入物的 发展带来新的机遇和挑战。
03
钛合金在医疗应用中的优势
良好的生物相容性
耐腐蚀性
钛合金在人体内具有较好的耐腐蚀性，不易被腐蚀和磨损，能够长期保持其性能 和形态。
耐腐蚀的特性使得钛合金在医疗应用中具有较长的使用寿命，减少了更换和维修 的频率。
低致敏性
钛合金不易引发过敏反应，降低了因植入物引起的过敏风险 。
低致敏性使得钛合金在医疗应用中具有广泛的适用范围，尤 其适用于对金属过敏的人群。
扩大应用领域
随着技术的成熟和成本的降低， 钛合金有望在更多医疗领域得到 应用，如个性化医疗植入物、药 物输送系统等。
提高患者生活质量
通过改进钛合金的性能和设计， 有望为患者提供更加舒适和有效 的医疗解决方案，提高其生活质 量。
05
案例分析
骨科钛合金植入物案例
总结词
广泛使用、高耐久性
详细描述
骨科钛合金植入物在骨折治疗、关节置换和脊柱手术等领域广泛应用。由于其 优良的生物相容性和耐腐蚀性，能够与骨骼形成稳定的骨整合，降低感染风险， 提高植入物的使用寿命。
牙科钛合金植入物案例
总结词
美观、耐用
详细描述
牙科钛合金植入物主要用于牙齿缺失的修复。与传统烤瓷牙相比，钛合金植入物具有更好的生物相容 性和耐腐蚀性，同时能够达到美观的效果。它们能够承受日常口腔中的各种压力和摩擦，使用寿命长 。
神经外科钛合金植入物案例
总结词
钛合金的应用案例
钛合金的应用案例
钛合金因为其高强度、高硬度、优良的织构和耐蚀性能,在航空航天、武器制造、化工、汽车制造等领域有着广泛的应用。
这里列举一些典型的应用案例:
1. 飞机发动机零部件:钛合金具有良好的高温强度和抗腐蚀性,可用于制造涡轮盘、叶片、尖管等发动机关键部件,如涡轮盘、压气机叶片等。
2. 飞机结构件:钛合金密度小但强度高,可广泛用于飞机支架、机身外皮、机翼等结构件。
如波音787 Dreamliner 的机身约有15%由钛合金制成。
3. 太空舱和火箭:钛合金具有优异的高温强度和抗热疲劳性能,可用于制造各种火箭发动机部件和太空舱。
美国的航天飞机正是采用钛合金作为主要结构材料。
4. 医疗器械:钛合金是理想的医疗器械材料,密度小、无毒无害、生物相容性好,广泛用于骨科植入物如人工骨、人工关节;心血管植入物如血管支架等。
5. 化工设备:钛合金具有优异的耐腐蚀性,可用于制造各种化工设备如反应釜、热交换器、泵、阀门、管道等,尤其适用于处理硫酸、盐酸等强酸强腐蚀性介质。
6. 汽车零部件:钛合金密度小但强度高,使用寿命长,可用于制造汽车发动机零部件如气门、连接杆、涡轮等,利于减轻整车质量和提高发动机性能。
钛合金作为一种重要的高性能金属材料,其卓越的力学性能和腐蚀抗性能赋予其在高端装备制造和特种环境中的不可替代的地位。
未来,钛合金在航空航天、军工、医疗等领域的应用将更加广泛。
钛合金材料在生物医学方面的应用
钛合金材料在生物医学方面的应用信息43常晨2140502056钛合金材料在生物医学方面的应用信息43 常晨2140502056内容摘要：生物医用钛合金材料已经成为全世界外科植入材料以及各种医疗器械产品生产所需的主要原材料。
本文简略介绍了生物医用钛合金材料的发展历史，以及生物医用钛合金材料及制品的研发、生产及其在生物医学工程领域的具体应用现状，分析了现在生物医用钛合金材料及制品在研发、生产、应用等方面的问题，并就此提出大体发展方向。
关键字：钛合金材料生物医用材料生物相容性性质及应用正文：一、发展历史金属材料是最早用于临床医学的生物医用材料，金属材料用于人体修复已有数百年的历史，早在18 世纪后期，Fe、Au、Ag、Pt 等金属就已经用于人体断骨固定。
与高分子材料、陶瓷材料等其他材料相比，金属材料作为医用材料具有强度高、韧性良好及加工性能好等特点，目前用于外科植入物和矫形器械的金属材料主要包括不锈钢、钴基合金和钛合金三大系列，它们占整个生物材料产品市场份额的40% 左右。
然而在人体环境内，不锈钢和钴基合金会溶出Ni、Cr 和Co 等元素，对人体产生毒副作用。
另外，不锈钢及钴基合金的弹性模量与人体骨骼相差略大，容易对骨骼产生较大伤害最终导致植入后松动或断裂。
钛合金由于其优良的耐腐蚀性与良好的生物相容性已广泛应用于人体硬组织的缺损、创伤和疾病等修复、矫形及替代等治疗。
20 世纪中叶以来，以钛合金为主的医用金属材料开始在人体硬组织的外科植入及人体软组织的介入治疗方面显示出独特而神奇的疗效，而钛合金人工关节、牙种植体、血管内支架和心脏瓣膜等具有典型代表性的医疗器械产品的问世，对医学的发展具有划时代的意义和革命性贡献，使得临床治疗从初级的简单“修复、矫形”治疗上升到更高层次的组织与器官的“替代式”治疗，极大改善和提高了人们的生活质量，克服了以往重大疾病只能单纯依靠药物治疗的不足。
二、分类及特点生物医用钛合金材料是专指用于生物医学工程的一类功能结构材料，主要用于外科植入物和矫形器械等产品的生产和制造。
钛合金应用及发展前景
钛合金应用及发展前景钛合金是一种由钛和其他金属元素合金化合而成的材料。
由于其具有优异的物理和化学性质，钛合金在许多领域都有广泛的应用，并且具有相当高的发展前景。
首先，钛合金在航空航天领域是一种非常重要的材料。
因为钛合金具有较低的密度和高强度，它可以减轻航空航天器的重量，提高它们的燃料效率和载荷能力。
此外，钛合金还具有良好的耐腐蚀性能，在高温和极端环境下依然能够保持其性能稳定。
因此，在制造飞机机身、发动机部件和航天器结构等方面，钛合金应用越来越广泛。
其次，钛合金在医疗领域也有重要的应用。
钛合金具有良好的生物相容性，不会引起显著的过敏反应或排异反应，因此被广泛应用于人体骨骼替代材料、人工关节和植入器件等方面。
钛合金的低密度和高强度使得它成为制造人工关节和植入器件的理想选择，可以减少术后的恢复时间和疼痛感。
此外，钛合金还可以制造医疗器械，如手术钳和骨钉等。
随着医疗技术的发展和人们对健康关注的提高，钛合金在医疗领域的应用前景相当广阔。
此外，随着汽车工业的快速发展，钛合金在汽车制造中也开始得到广泛应用。
由于钛合金具有较低的密度和高强度，与其他金属相比，它具有更好的燃油经济性和更高的安全性能。
因此，钛合金可以用于制造车身结构、发动机组件和制动系统等部件，可以减轻整车的重量，提高汽车的性能和燃油效率。
此外，钛合金的良好耐腐蚀性能也使得汽车能够在恶劣的环境下保持良好的工作状态。
另外，钛合金还广泛应用于化工、能源、海洋工程等领域。
钛合金的高耐腐蚀性和耐高温性使其成为化工设备、石油化工装备和海洋工程设备的理想材料，可以有效抵抗强腐蚀性介质和高温环境的侵蚀。
同时，钛合金还具有良好的导电性能和低磁性，使其在电子设备和通信领域有广泛的应用。
综上所述，钛合金作为一种优异的材料，具有广阔的应用前景。
随着科学技术的不断发展和人们对轻量化、高强度和耐腐蚀性的需求增加，钛合金的应用将会越来越广泛。
预计在航空航天、医疗、汽车、化工等领域，钛合金的应用将会得到进一步的扩展和深化。
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材料与人类文明论文题目：钛合金在医疗方面的应用班级：姓名：学号：【摘要】钛是非常常见的物质，海绵钛纯度能达到99.9%。
钛合金产品的物理、化学性质十分稳定，不会被人体吸收，与体液和药品接触也不会发生化学反应，也不会电离，也不与人体的肌肉骨骼发生反应，因而被人们称为“亲生物金属”。
因为钛具有“亲生物”性，钛在人体内，能抵抗分泌物的腐蚀且无毒，对任何杀菌方法都适应。
因此被广泛用于制医疗器械，制造人体髋关节、膝关节、肩关节、胁关节、头盖骨，主动心瓣、骨骼固定夹。
【关键词】材料钛合金文明生物医疗【正文】金属材料是最早用于临床医学的生物医用材料，目前用于外科植入物和矫形器械的金属材料主要包括不锈钢、钴基合金和钛合金三大系列，它们占整个生物材料产品市场份额的40% 左右。
其中，钛合金已广泛应用于人体硬组织（包括人体躯干中所有的骨骼和牙齿）的缺损、创伤和疾病等修复、矫形及替代等治疗。
20 世纪中叶以来，以钛合金为主的医用金属材料开始在人体硬组织的外科植入及人体软组织（包括心脑血管、外周血管及非血管如肝脏、胆道、尿道等）的介入治疗方面显示出独特而神奇的疗效，而钛合金人工关节、牙种植体、血管内支架和心脏瓣膜等具有中国医疗器械用钛合金材料研发、生产与应用、及典型代表性的医疗器械产品的问世，对医学的发展具有划时代的意义和革命性贡献，使得临床治疗从初级的简单“修复、矫形”治疗上升到更高层次的组织与器官的“替代式”治疗，极大改善和提高了人们的生活质量，克服了以往重大疾病只能单纯依靠药物治疗的不足。
1.钛合金材料在我国的发展历史上世纪七十年代初，我国开始采用了国产钛及钛合金制品，在北京多家医院，先后采用钛及钛合金人造骨头与关节用于临床治疗应用和研究，制造的髋关节、肘关节、下颌骨等用于临床治疗病人。
同时，一些医院与公司的模拟人体体液的浸泡实验，电化学阳极化实验和腐蚀动力学曲线的测定，证明了钛及钛合金人造骨头与关节用于人体具有优异的耐腐蚀性，生物学反应也很小，是一种理想的人体植入物，对植入人体骨头与关节进行力学性能也经过测定，认为钛及钛合金的强度满足了人体植入物的要求。
上世纪八十年代中期以后，我国钛材用于制造人体植入物的数量增加，其中钛形状记忆合金的开发与应用达到国际先进水平。
到了九十年代中期，国产钛及钛合金加工材，在矫形外科、神经外科、心血管系统、口腔颌面外科、人体外培养机等方面广泛应用。
近５年，国内一大批企业成为钛及不锈钢等人体植入物生产企业。
采用钛及钛合金制造的股骨头、髋关节、肱骨、颅骨、膝关节、肘关节、肩关节、掌指关节、颌骨以及心辨膜、肾辨膜、血管扩张器、夹板、假体、紧固螺钉等上百种金属件移植到人体中，取得了良好的效果，被医学界给予了很高的评价。
2.生物医用钛合金材料的分类及特点生物医用钛合金材料是专指用于生物医学工程的一类功能结构材料，主要用于外科植入物和矫形器械等产品的生产和制造。
按照外科植入物和矫形器械专业标准，钛合金材料可归入“外科植入物用材料”中“金属材料”一类，而钛合金材料在非有源外科植入物、有源外科植入物和矫形器械三大类医疗器械中，可充当心血管、骨与关节、骨接合、脊柱、矫形器械、心脏起搏器与除颤器、耳蜗植入物、神经刺激器和其他植入产品的原材料。
生物医用钛合金按材料显微组织类型可分为α型钛合金（如纯钛系列）、α+β型钛合金（如Ti6Al4V 等）和β型钛合金（如Ti12Mo6Zr2Fe 等）以及TiNi 形状记忆钛合金四大类，与医用不锈钢和钴基合金相比，它们具有比重小、比强度高、弹性模量较低、耐腐蚀、易切削加工以及较好的生物相容性等特点。
3.生物医用钛合金材料的研究开发现状生物医用钛及其合金的发展可分为三个时代：第一个时代以纯钛和Ti6A14V为代表，第二个时代是以T巧A12．5Fe和Ti6A17Nb为代表的新型d+B型合金，第三个时代则是一个开发与研制更好生物相容性和更低弹性模量钛合金的时代，其中以对B型钛合金的研究最为广泛1．1以纯钛和Ti6A14V为代表的第一代生物钛合金工业纯钛是最早被应用于这一领域的钛合金。
目前使用纯钛植入件的临床经验比较成熟，但商用纯钛并不能提供医用负重材料所需要的综合力学性能，如纯钛的强度较低，耐磨性较差等，限制了它的应用。
虽然冷加工可以增加纯钛的强度，但是也无法满足实际需要。
因此，人们开始考虑使用钛合金。
Ti6A14V由于其优异的生物相容性和良好的综合力学性能成为第一种被引入生物材料领域的钛合金，而且至今也是生物医疗器械产品中用量最大的钛合金。
1．2以Ti6A17Nb和TiSAl2．5Fe为代表的第二代新型Q+B型合金由于Ti6M4V中含有潜在毒性元素V，80年代中期两种新型“q+B”型医用钛合金TiSAl2．5Fe 和Ti6A17Nb在欧洲得到了发展∞，7 J。
Ti6A17Nb在力学性能方面与公认的“全能”Ti6A14V合金相当，是一种安全且有发展潜力的人工生物医用植入体材料，1989年由瑞士成功开发。
对于这种安全且有发展潜力的生物医用钛合金各国专家学者在不同方面展开了深入研究。
4.我国医疗器械用钛合金材料的生产现状我国1992 年首次发布了第一个《外科植入物用钛及钛合金加工材》国家标准GB/T13810-1992,这标志着我国开始了专业化生产针对医疗器械应用的钛合金原材料。
但20 年后的今天，该国家标准虽经两次改版，我国目前只能生产纯钛（中国牌号TA1~TA4，美国对应牌号Gr1~ Gr4）、Ti6Al4V（中国牌号TC4，美国对应牌号Gr5 或Ti64）、Ti6Al7Nb（中国牌号TC20）三大类钛合金材料，尚没有一个β型钛合金纳入国家标准，如表 1 所示。
截至目前，纯钛和Ti 6Al4V 钛合金仍是国际上产销量最大、应用最广的外科植入物用传统主体材料，其销售额约占全球整个生物医用钛合金市场的80% 以上。
我国目前生产的外科植入物用钛及钛合金加工材的品种涉及板材（厚度0.8~25mm）、棒材和丝材（直径1~90mm），供应状态可为冷轧、热加工及退火状态。
我国新国标GB/T138 10-2007 中规定的钛合金加工材在化学成分、力学性能和显微组织等指标等同采用美国ASTM F136-02a 要求，但同时还增加了显微组织评级、断面收缩率和板、棒材超声检验等附加的技术要求。
虽然我国国标明确规定Ti6Al4V 钛合金显微组织评级类型应符合A1~A9 的a+b 双相组织，但国产钛材供货时多数为粗晶的A3~A5 级组织，且质量稳定性差；而美国进口钛材显微组织可达到细晶化的A1~A3 组织，其中直径15mm以下的小规格棒材可达到A1 级（等轴化的a、b相晶粒尺寸小于10μm），因而具有优良的强韧性、耐蚀性和机械切削性能，这造成我国人工关节、牙种植体、脊柱内固定系统等高端医疗器械产品加工仍需大量进口国外优质的Ti6Al4V 钛合金材料，而国产医用钛材主要满足国内中低端医疗器械产品如接骨板和接骨螺钉等使用。
2008 年我国海绵钛和钛材产量已分别位居世界首位和第二位，钛材消耗量已占全球第二位，成为继俄罗斯、美国、日本之后的钛工业大国，其中美、俄钛材消耗主要针对国防军用，而中、日主要针对工业民用，如图 1 所示。
目前我国从事各类钛材生产的国有和民营企业已超过500 家，主要集中在陕西、长三角、珠三角及东北等地区地，其中能够批量专业生产医用钛材的骨干企业主要包括西北有色金属研究院（集团）所属的西部超导材料科技有限公司、西安赛特金属材料开发有限公司、西部金属材料股份有限公司，宝鸡有色金属加工厂及其所属的宝鸡钛业股份有限公司，以及大连盛辉钛业有限公司、宝鸡鑫诺新金属材料有限公司、宝鸡英耐特医用钛有限公司、宝鸡隆庆金属材料制品厂、宝鸡力兴钛业（集团）有限公司等10 余家。
2010 年我国针对生物医药及器械领域生产销售的医用纯钛及TC4 钛合金材料已达到1084 吨，其中出口约占20%，如图 2 所示。
我国每年生产医用Ti6 Al7Nb 钛合金材料上百吨，但几乎全部出口国外，国内尚无实际应用。
5.结语尽管现代意义上的生物医学材料起源于20世纪40年代，其学科也仅形成于20世纪80年代，但生物医用材料涉及亿万人的健康，是保障人类健康的必需品。
生物医用材料的应用不仅挽救了数以千万计人的生命，使疾病得以早期发现和有效治疙并显著降低了重大疾病的死亡率，同时，它对于改善人们的健康状况和提高生活质量，具有重要的民用价值和社会意义。
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