叙述医用钛合金发展-陕西钛立德信金属材料有限公司

展美之道

医用钛及其合金的发展可分为个阶段:首阶段以纯钛和T-6A1-4V为代表，第二阶段以T-5A1-25F和T-6AI-7N为代表，为新型α+β合金，第阶段以开发与研制更好生物相容性和更低弹性模量钛合金为标志，其中以对B型钛合金的研究比较为广泛。镍棒的相关知识也可以到网站具体了解一下，有专业的客服人员为您全面解读，相信会有一个好的合作！http://www.tailidexin.com

比较初应用于临床的钛合金主要以纯钛和T-6AI-4V为代表，纯钛在生理环境中具有良好的抗腐蚀性能，但其强度较低，耐磨损性能较差，限制了它在承载较大部位的应用。目前主要用于口腔修复及承载较小部分的骨替换，尚未出现强度问题。相比之下，T-6AI-4V具有较高的强度和较好的加工性能。这种合金比较初是为航天应用设计的，20世纪70年代后期广泛用作外科修复材料，如髋关节、膝关节等，同时，T-6A1-4V也在临床上用作股骨和胫骨替换材料，但这类合金含有V和A两种元素。V被认为是对生物体有的元素，其在生物体内聚集在骨、肝、肾、脾等器官，性效应与磷酸盐的生化代谢有关，通过影响 N*、K'、C²*和 H’的 ATP酶发生作用，性超过N和C。A元素对生物体的危害是通过铝盐在体内的蓄积而导致器官的损伤。另外，AI元素还可能引起骨软化、贫血和神经紊乱等症状，而且这类合金耐蚀性相对较差。

为了避免V元素的潜在性，20世纪80年代中期，两种新型+β型医用钛合金T-5A-25F 和 T-6A-7N在欧洲得到了发展。这类合金的力学性能与T-6A-4V相近，在此类合金中虽然以F 和 N 取代了性元素V，但仍含有A元素，另外，与其他金属相比，虽然这两种合金及T-6AI-4V与骨的弹性模量比较为接近，但仍为骨弹性模量的4~10倍，这种植体与骨之间弹性模量的不匹配，将使得载荷不能由种植体很好地传递到相

邻骨组织，出现“应力屏蔽”现象，从而导致种植体周围出现骨吸收，比较终引起种植体松动或断裂，造成种植失败。因此，开发研究生物相容性更好、弹性模量更低的新型医用钛合金，以适应临床对种植材料的需求，成为生物医学金属材料的主要研究内容之一。

近年来，新型医用β型钛合金的研制正是适应以上要求而发展的，20世纪90年代初期，T-M系β型钛合金作为医用材料受到了广泛关注，如T-12M-6Z-2F、T-15M-5Z-3A 及 T-15M-3N-030F等。与T-6A-4V相比，这类合金具有更高的拉伸强度、断裂韧性，更好的耐磨损性能以及更低的弹性模量。这类合金的弹性模量虽然大大降低了，但仍为骨弹性模量的2~7倍，而且含有大量M元素。动物验已证明，M元素会产生严重的组织反应。20世纪90年代初，美国S  N R在研制的 T-13N-13Z合金中加入了生物相容性元素 N 和 Z，此合金不仅弹性模量(79GP)低于纯钛和T-6A-4V，而且完全与生物相容。通过研究，发现此合金在腐蚀和磨损共存环境下的退化程度小于T-6A-4V和T-6A-7N，比较近对T-N-Z-T(TNZT)系合金的研究发现，通过生物相容性元素 N、T 和 Z 的应用，可使潜在组织反应达到比较小，这类合金的典型代表是T-35N-7Z-5T，其弹性模量仅为55GP，但此合金的强度也相对较低。

我国从20世纪70年代开始就致力于生物医用钛合金等生物材料的研制与开发，研制成功了具有我国自主知识产权的第二代新型医用钛合金TAMZ。该合金在生物相容性、综合力学性能及工艺成型性方面优于TC4(T-6AI-4V)，而在综合力学性能及工艺成型方面也同样优于国外开发的T-5A1-25F和T-6A1-7N医用钛合金。2022年，又开始了对生物相容性及力学相容性更好的第代β型医用钛合金的设计和开发。新开发的两类近β型钛合金TLM1和 TLM2，在保持合金中、高强度和高韧性的同时，又具有优良的冷、热加工性能。新材料具有生物及力学相容性优良、原料易得、熔炼机加工工艺简单易控制、性价比高等特点





尽管多种新型医用钛合金相继问世，但目前临床广泛使用的医用型钛材仍以纯钛及T-6A-4V合金为主。