醫(yī)療行業(yè)
使用鈦及鈦合金作為人體植入物的優(yōu)勢(shì)主要有:(1)密度(20℃)=4.5g/cm3,質(zhì)輕。植入人體內(nèi):減輕人體負(fù)荷量,作為醫(yī)療器械:減輕醫(yī)務(wù)人員操作負(fù)荷。(2)彈性模量低,純鈦為108500MPa,植入人體內(nèi):與人體自然骨更接近,利于接骨,減少骨頭對(duì)植入物的應(yīng)力屏蔽效應(yīng)。(3)無(wú)磁性,不受電磁場(chǎng)和雷雨天氣影響,利于使用后的人體安全。(4)無(wú)毒性,作為植入物對(duì)人體無(wú)毒副作用。(5)抗腐蝕性(生物惰性金屬材料),在人體血液的浸泡環(huán)境中有優(yōu)異的耐腐蝕性能,保證與人體血液及細(xì)胞組織的相容性好,作為植入物不產(chǎn)生人體污染,不會(huì)發(fā)生過(guò)敏反應(yīng),這是鈦及鈦合金應(yīng)用的基礎(chǔ)條件。(6)強(qiáng)度高、韌性好,因外傷、腫瘤等因素導(dǎo)致骨、關(guān)節(jié)損害,為建立穩(wěn)固的骨支架,必須借助弧型板、螺絲釘、人造骨及關(guān)節(jié)等,這些植入物要長(zhǎng)期留置于人體內(nèi),會(huì)受到人體的彎曲、扭轉(zhuǎn)、擠壓、肌肉收縮力等作用,要求植入物具有高的強(qiáng)度和韌性。
鈦合金的優(yōu)越性能成就了其在醫(yī)用領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。鈦合金的材料設(shè)計(jì)與制備技術(shù)隨著生物技術(shù)的突破和醫(yī)療應(yīng)用的大量需求得到了快速發(fā)展。目前生產(chǎn)的醫(yī)用鈦合金主要為α+β型鈦合金。從制備工藝來(lái)看,TC4(TC4ELI)的生產(chǎn)目前占據(jù)主要市場(chǎng)份額。β型鈦合金由于在生物相容性和力學(xué)相容性方面具有一定的優(yōu)勢(shì),因此已經(jīng)成為新型醫(yī)用鈦合金的研究熱點(diǎn),是在醫(yī)用植入物領(lǐng)域最具潛力的技術(shù)。