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一种生物医用近β钛合金的力学性能和腐蚀性能研究
罗丽娟;于振涛;周廉
【期刊名称】《稀有金属》
【年(卷),期】2005(29)2
【摘要】针对目前临床介入治疗中对血管内支架用材的要求,采用自主研制的新型近β医用钛合金TLE ,研究了该合金的力学性能和腐蚀性能。
测试了合金的室温和高温拉伸力学性能,利用光学显微镜观察金相组织、扫描电子显微镜观察断口形貌。
结果表明,与临床上使用的3 16L不锈钢、钛镍合金相比较,新型近β钛合金TLE具有与3 16L不锈钢相当的强度和良好的冷热成形能力。
分析合金在Ringer′s生理
盐液中的电化学腐蚀极化曲线发现:各种状态的TLE合金均具有比3 16L不锈钢、
钛镍合金更好的耐腐蚀性能。
【总页数】3页(P254-256)
【关键词】近β钛合金;力学性能;腐蚀性能;显微组织;血管内支架
【作者】罗丽娟;于振涛;周廉
【作者单位】西北工业大学材料学院;西北有色金属研究院生物中心
【正文语种】中文
【中图分类】TG164.4
【相关文献】
1.生物医用β型钛合金管材制备过程中显微组织和力学性能的演变规律研究 [J],
程军
2.医用钛合金热氧化处理工艺及其耐磨损、耐腐蚀性能和生物活性的研究进展 [J], 王松;廖振华;刘伟强
3.一种生物医用近β钛合金在人工唾液中粗糙度变化的研究 [J], 刘晓晨;李晓红
4.一种生物医用近β钛合金在人工唾液中表面色泽变化的研究 [J], 刘晓晨;李晓红;孙东涛
5.生物医用植入钛及钛合金的力学性能研究及进展 [J], 孙敬;崔振铎;朱胜利;杨贤金
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第25卷 第2期 V ol.25 No.2 2008年 4月 April 2008收稿日期：2007-09-23基金项目：国家自然科学基金资助项目（50571017） 作者简介：王 明（1982-），男，硕士，主要从事新型医用钛合金的研发工作。
通讯联系人：宋西平，E-mail: xpsong@ 。
医用钛合金腐蚀、力学相容性和生物相容性研究现状王 明，宋西平（北京科技大学 新金属材料国家重点实验室，北京 100083）摘 要：医用钛合金日益受到重视，被应用于牙齿、骨骼等领域。
但对医用钛合金总体性能的评价以及生物相容性概念的定义等问题目前观点不一，研究方向也各不相同，且多数研究仅仅涉及腐蚀、力学相容性和生物相容性等某一方面，缺乏综合考虑。
本文从腐蚀、力学相容性和生物相容性3个方面总结了医用钛合金的研究现状，并指出了研究过程存在的问题和以后的发展方向。
关键词：医用钛合金；腐蚀；力学相容性；生物相容性1 前 言金属材料是人类最早使用的生物医用材料之一，甚至可以追溯到公元前400～公元前300年，腓尼基人用金属丝修复牙缺损[1]。
1546年纯金薄片被用于修复缺损颅骨，1775年Icart 等报道了用铁丝固定断骨，1829年Levert 等进行动物体内植入试验，检验了多种金属材料与人体组织的相容性，得出铂丝对组织的刺激性最小的结论。
后来也有许多关于金属材料在医学上应用的例子，然而直到19世纪末，人们才开始对金属医用材料进行系统研究。
1926年，不锈钢（18Cr-18Ni ）用于外科，替代了较易腐蚀的钢。
1943年，美国又推荐302型不锈钢用于骨折固定。
1950年，将不锈钢含碳量最大限度的降低至0.08%～0.03%，从而研制出具有较好耐蚀性的316L 不锈钢。
由于医用不锈钢的生物相容性较差，后来又开发了钴基合金，主要用来制造人工关节。
其生物相容性有较大提高，但合金中Co 、Ni 等离子的溶出，也会引起过敏和毒性反应，造成组织坏死和植入物的松动。
医用金属材料在骨科应用中的生物功能化摘要：目的：探究医用金属材料在骨科应用中的生物功能化。
方法：本文利用计算机检索技术对Web of Science数据库文献进行检索。
检索词为3D打印技术、生物功能化以及骨科医用金属，并对最终纳入的61篇文献资料进行数据统计。
结果：医用金属材料是最早应用在骨科领域中的材料，随着科研人员的不断研究材料属性正在朝着生物功能化方向发展。
技术人员在不改变材料性能的同时，能够通过物理改性和化学改性的方式进行金属材料生物功能的有机耦合。
结论：骨科医用金属材料的生物功能化能够确保材料具有良好的力学性能和生物相容性，具备良好的生物性能和骨诱导性。
具有较高临床应用价值，也为骨科领域现代化发展作出贡献。
关键词：骨科；生物功能化；材料表面涂层应用于骨科临床医学的金属材料相比于无机非金属材料具有较为复杂的应用特点，如必须满足内植物的特定性质才能够避免患者组织出现排异反应[1-2]。
随着医疗技术的不断进步，钛合金钴铬合金等医用金属材料作为人体骨骼的植入材料，有效推动了骨科医疗领域的发展。
在实际应用期间，医务人员需要确保临床骨科植入物植入患者体内12周至18周仍然具有较高的强度以及结构完整性。
同时上述金属材料还需要具备与人体骨骼可比拟的弹性模量[3-4]。
但在实际应用期间依旧存在人体出现自身免疫反应或与界面不融合的现实困境，因此需要利用生物改性的方式使骨科医用金属材料生物功能化。
1、一般资料与方法1.1一般资料利用骨科医用金属材料、金属材料生物功能化等关键词，通过检索Web of Science数据库检索期刊文献，学位论文以及新闻报道资讯。
纳入标准：与生物材料表面改性、骨科临床应用等关键词相关的文献。
排除标准：内容重复较高的文献以及参考价值不高的会议性文献。
1.2方法首先通过关键词检索检出大量文献，通过排除重复性文献以及参考价值不高，文献的方式对标题摘要进行数据统计，最终通过多次筛选的方式纳入文献92篇。
钛合金表面处理及其生物相容性研究一、钛合金概述钛合金是目前工业上广泛使用的高强度、低密度金属材料，其具有良好的机械性能和化学稳定性。
因此，钛合金在医学和生物领域应用广泛，如人工关节、牙科修复、心脏支架和植入医疗器械等。
但是，与生物体组织的界面接触时，钛合金往往会引发一系列的生物相容性问题。
二、钛合金表面处理钛合金的表面和组织接触时，其生物相容性会受到很大影响。
因此，在制造钛合金植入器材的过程中需要对钛合金表面进行处理以改善其生物相容性。
目前，常用的钛合金表面处理方法主要包括以下几种：1.氧化处理氧化处理是将钛合金表面暴露在氧化性环境中，使其表面形成氧化膜。
该氧化膜可以增加钛合金表面的稳定性和抗腐蚀性，进而增强其生物相容性。
但是，氧化处理后得到的氧化膜厚度不易控制，且容易发生龟裂。
2.电化学处理电化学处理是将钛合金表面浸泡在电解液中，通过控制电位、电流密度和电解液成分等条件，改变钛合金表面的化学成分和形态，增加其生物相容性。
该方法造价相对较低，但对电解液成分和操作条件有一定要求。
3.离子注入离子注入是通过注入氟离子、氮离子等杂质元素，改变钛合金表面的性质。
该方法可以提高钛合金表面的硬度和耐磨性，减少磨损异物对生物体的影响。
但是，离子注入会改变钛合金的晶体结构和化学成分，从而影响其生物相容性。
三、钛合金生物相容性研究钛合金作为一种重要的医用材料，在使用过程中其生物相容性问题备受关注。
近年来，针对钛合金表面处理和生物相容性方面进行了大量研究。
以下为具体研究内容：1.表面处理对生物相容性影响的研究研究表明，不同的表面处理方法对钛合金的生物相容性具有显著影响。
如氧化处理可以改善钛合金表面的抗腐蚀性和稳定性，提高其生物相容性；离子注入可以提高钛合金表面的硬度和耐磨性，但也会对生物相容性造成微小影响。
2.钛合金和人体组织的界面研究钛合金和人体组织的界面接触是关键问题之一。
研究表明，钛合金表面处理可以改变其和人体组织的接触状况，提高钛合金的生物相容性。
第 25卷第 2期 V ol.25 No.2 2008年 4月 April 2008收稿日期:2007-09-23基金项目:国家自然科学基金资助项目(50571017 作者简介:王明 (1982- , 男, 硕士, 主要从事新型医用钛合金的研发工作。
通讯联系人:宋西平, E-mail:xpsong@。
医用钛合金腐蚀、力学相容性和生物相容性研究现状王明,宋西平(北京科技大学新金属材料国家重点实验室,北京 100083摘要:医用钛合金日益受到重视,被应用于牙齿、骨骼等领域。
但对医用钛合金总体性能的评价以及生物相容性概念的定义等问题目前观点不一,研究方向也各不相同,且多数研究仅仅涉及腐蚀、力学相容性和生物相容性等某一方面,缺乏综合考虑。
本文从腐蚀、力学相容性和生物相容性 3个方面总结了医用钛合金的研究现状,并指出了研究过程存在的问题和以后的发展方向。
关键词:医用钛合金;腐蚀;力学相容性;生物相容性1 前言金属材料是人类最早使用的生物医用材料之一,甚至可以追溯到公元前 400~公元前 300年, 腓尼基人用金属丝修复牙缺损 [1]。
1546年纯金薄片被用于修复缺损颅骨, 1775年 Icart 等报道了用铁丝固定断骨, 1829年 Levert 等进行动物体内植入试验,检验了多种金属材料与人体组织的相容性,得出铂丝对组织的刺激性最小的结论。
后来也有许多关于金属材料在医学上应用的例子,然而直到 19世纪末, 人们才开始对金属医用材料进行系统研究。
1926年,不锈钢(18Cr-18Ni 用于外科,替代了较易腐蚀的钢。
1943年,美国又推荐 302型不锈钢用于骨折固定。
1950年,将不锈钢含碳量最大限度的降低至 0.08%~0.03%, 从而研制出具有较好耐蚀性的 316L 不锈钢。
由于医用不锈钢的生物相容性较差,后来又开发了钴基合金,主要用来制造人工关节。
其生物相容性有较大提高,但合金中 Co 、 Ni 等离子的溶出,也会引起过敏和毒性反应,造成组织坏死和植入物的松动。
骨科手术中钛合金材料的生物相容性研究下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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钛合金表面生物活性涂层的制备与生物学性能研究钛合金是一种重要的医用材料，广泛应用于人工关节、口腔种植等领域。
然而，钛合金表面的生物惰性限制了其在医学领域中的应用范围。
为了提高钛合金表面的生物活性，研究人员采用了许多方法，其中包括表面涂层技术。
钛合金表面涂层技术是将材料涂覆在钛合金表面，以改善其生物活性。
生物相容性好且不易脱落的涂层材料，能够在体内促进骨细胞的生长和再生，从而增强人工关节和人工牙齿的稳定性。
研究发现，钛合金表面涂层技术是一种比较有效的方法，可显著提高钛合金表面的生物活性。
近年来，许多研究者将钛合金表面涂层技术应用于生物活性涂层制备上。
生物活性涂层是一种新型的涂层材料，可通过增加钙质来提高生物活性。
据报道，利用生物活性涂层制备的钛合金表面，具有良好的生物相容性和生物活性。
因此，本文将针对钛合金表面生物活性涂层的制备与生物学性能进行研究。
1、钛合金表面生物活性涂层的制备制备钛合金表面生物活性涂层的方法有许多种，如有机溶剂法、水热法和离子共存法等。
其中，有机溶剂法是最常用的方法之一，因为它具有以下优点：操作简单、反应条件温和、涂层均匀且具有良好的附着力。
钛合金表面生物活性涂层的制备步骤如下：1) 准备涂层溶液：将适量的钙源和磷源加入有机溶剂中，将其混合均匀，即可得到涂层溶液。
2) 钛合金表面预处理：将钛合金表面放入丙酮中，紫外线照射30分钟。
3) 涂层制备：将钛合金表面取出，涂上涂层溶液，将其晾干。
4) 热处理：将涂有生物活性涂层的钛合金表面放入高温炉中，加热至1000℃，保温3小时。
热处理完成后，使钛合金表面得到致密，坚固的涂层。
2、钛合金表面生物活性涂层的生物学性能2.1 生物相容性钛合金表面生物活性涂层的生物相容性是指其能否与人体组织相容。
为了评估涂层的生物相容性，我们进行了研究。
结果表明，钛合金表面涂有生物活性涂层后，对人体组织没有不良反应，表面附着力强、稳定性好。
2.2 生物活性生物活性是评价涂层材料的重要性能之一。
钛合金生物相容性及力学性能研究报告研究报告摘要：本研究报告旨在探讨钛合金在生物医学领域中的生物相容性及力学性能。
通过对钛合金的组织结构、化学成分以及相关实验数据的分析，我们得出了以下结论：钛合金具有良好的生物相容性，可用于骨骼修复、牙科植入物等医疗领域。
同时，钛合金具有出色的力学性能，具备足够的强度和韧性，能够满足人体内各种力学要求。
1. 引言钛合金由于其优异的生物相容性和力学性能，在医疗领域得到了广泛应用。
然而，钛合金的生物相容性和力学性能仍需进一步研究和探索。
2. 钛合金的组织结构钛合金的组织结构主要包括α相和β相。
α相为六方最密堆积结构，具有良好的韧性和可塑性；β相为体心立方结构，具有较高的强度和硬度。
钛合金的组织结构对其生物相容性和力学性能有着重要影响。
3. 钛合金的化学成分钛合金的化学成分主要包括纯钛、铝、铁、锡等元素。
不同化学成分的比例和含量将直接影响钛合金的生物相容性和力学性能。
例如，适量的铝元素可以提高钛合金的强度和硬度，但过高的含量可能导致生物不相容性。
4. 钛合金的生物相容性钛合金具有良好的生物相容性，主要体现在以下几个方面：4.1. 生物相容性测试：通过体外和体内实验，钛合金表现出良好的生物相容性，不会引起明显的炎症反应和免疫排斥。
4.2. 组织相容性：钛合金与骨骼和牙齿组织有良好的结合性，可以促进骨骼修复和牙科植入物的固定。
4.3. 生物活性：钛合金表面具有良好的生物活性，有利于骨细胞的生长和附着。
5. 钛合金的力学性能钛合金具有出色的力学性能，主要体现在以下几个方面：5.1. 强度：钛合金具有较高的抗拉强度和屈服强度，能够承受较大的力学载荷。
5.2. 韧性：钛合金具有良好的韧性，能够在承受外力时发生塑性变形而不易断裂。
5.3. 疲劳性能：钛合金具有优异的疲劳性能，能够在长时间循环加载下保持稳定的力学性能。
6. 结论综上所述，钛合金具有良好的生物相容性和出色的力学性能，适用于骨骼修复、牙科植入物等医疗领域。
