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身體里的金屬

2022-04-13 16:32:53 來源：科普中國
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簡介：鈦及鈦合金材料廣泛應(yīng)用在核工業(yè)、化工石化、航空航天、體育用品、牙科和醫(yī)療修復(fù)等領(lǐng)域。鈦合金材料也被選為替代或修復(fù)失效硬組織(結(jié)構(gòu)生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用)的最佳材料。
由于社會的進步、技術(shù)的發(fā)展，生物材料占據(jù)的市場份額已經(jīng)越來越多，目前還在以較快的速度增長。人工牙、人工關(guān)節(jié)和人工骨等硬組織替代材料在醫(yī)用生物材料領(lǐng)域的占比越來越大，且快速增長。
鈦及鈦合金材料廣泛應(yīng)用在核工業(yè)、化工石化、航空航天、體育用品、牙科和醫(yī)療修復(fù)等領(lǐng)域。鈦合金材料也被選為替代或修復(fù)失效硬組織(結(jié)構(gòu)生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用)的最佳材料。
純鈦金屬的抗腐蝕性能很好，但它的生物相容性和綜合力學(xué)性能較差，強度相對較低且生產(chǎn)成本也很昂貴，鈦合金的出現(xiàn)可以很好的將其替代。
鈦合金比不銹鋼、工業(yè)純(CP)Nb,Cr-Co合金及CP-Ta等醫(yī)學(xué)應(yīng)用材料，更能滿足性能要求，因其表面會形成氧化層而產(chǎn)生優(yōu)異的耐腐蝕性和較低的彈性模量。
醫(yī)用鈦合金不僅無毒、質(zhì)量輕、比強度高，具有極好的生物相容性和耐腐蝕性，可用作植入人體的植入物等，是很理想的醫(yī)用金屬材料，而且鈦在地殼中儲量十分豐富，具有進一步開發(fā)的潛能，是理想并應(yīng)用前景廣闊的生物醫(yī)學(xué)工程材料。
目前，純鈦（TA1，TA2；TA1是純鈦大于99.6%的鈦，純度低于99.6的純鈦就是TA2）和Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Fe、Ti-6Al-7Nb合金在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的使用較為廣泛，但新型β型鈦合金憑借更優(yōu)秀的生物相容性和力學(xué)相容性成了新型醫(yī)用鈦合金的研究熱點，是最有潛力的醫(yī)用植入物領(lǐng)域技術(shù)。
今后鈦合金的生產(chǎn)技術(shù)還會朝低模量, 高強度方向發(fā)展，從發(fā)展趨勢來看，β型鈦合金將成為未來發(fā)展的方向和醫(yī)用鈦合金市場的“領(lǐng)導(dǎo)者”。
現(xiàn)在，我國研究人員參考臨床常用的Co-Cr合金及IV型合金的力學(xué)性能指標合成了牙科用Ti-Zr合金，有望成為口腔上新的修復(fù)用鈦合金。另外，我國還自行設(shè)計了TAMZ型（Ti-Al-Mo-Zr等）醫(yī)用合金，相容性更好，價格低廉，適用于制作牙齒支架及卡環(huán)。
相信隨著科技的發(fā)展，我國對于鈦合金的研究會更加深入和透徹。
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醫(yī)用金屬
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