鈦作為一種新興的材料在我國及..制藥工業(yè)、手術器械、人體植入物等領域使用已有幾十年的歷史,并已取得了極大地成功。人體內因外傷、腫瘤造成的骨、關節(jié)損傷,采用鈦及鈦合金可制造人工關節(jié)、接骨板和螺釘現(xiàn)已廣泛用于臨床。還用于髖關節(jié)(包括股骨頭)、膝關節(jié)、肘關節(jié)、掌指關節(jié)、指間關節(jié)、下M骨、人造椎體(脊柱矯形器)、心臟起搏器外殼、人工心臟(心臟瓣膜)、人工種植牙、以及鈦網(wǎng)在頭蓋骨整形等方面。
對于植入物材料的要求可以歸為三個方面:材料與人體的生物相容性、材料在人體環(huán)境中的耐腐蝕性和材料的力學性能,作為長期植入材料有下列七項具體要求:
(1)耐蝕性;
(2)生物相容性;
(3)優(yōu)越的力學性能和疲勞性能;
(4)韌性;
(5)低的彈性模量;
(6)在組合體中有好的耐磨性;
(7)令人滿意的價格;
4、外科植入物材料主要有:金屬、聚合物、陶瓷等,金屬材料又包括不銹鋼、基合金和鈦基合金。
材料性能與骨性能的比較和植入物材料的特性比較見表一和表二。從表二可以看出,不銹鋼價格低廉,易于加工,但耐蝕性和生物相容性不如鈦合金;t合金的耐磨性比鈦合金好,但密度較大,太重;鈦及鈦合金由于比強度高,生物相容性好及耐體液腐蝕性好等特點正日益受到重視。鈦合金的不足之處是耐磨性差、難于鑄造,加工性能也差。
雜質元素對鈦性能的影響
鈦中的雜質,尤其是間隙式雜質,不但是塑性和韌性降低,而且對疲勞性能、蠕變抗力、缺口敏感性都有很大的危害。
外科植入物用鈦加工材,由于其特殊的用途,為..其良好的使用性能和使用壽命,應重點控制雜質元素的含量。既要有強度,還要有足夠的塑性、韌性和良好的抗疲勞性能。