生物医用钛合金分类及性能

生物医用钛合金按材料显微组织类型可分为α型、α+β型和β型钛合金三类。目前临床广泛使用的材料仍以纯钛和Ti-6Al-4V合金为主，但β型钛合金由于更低的弹性模量和更好的生物相容性已成为该领域的研究热点，是最有应用前景的生物医用钛合金。

可以看出, 第二代生物医用钛合金弹性模量明显比一代低 ,合金设计时Nb含量有增加的趋势且都是β型钛合金, Ti-35Nb-7Zr-5Ta 和Ti-29Nb-13Ta-7.1Zr合金具有低的弹性模量55MPa, 与人体骨的弹性模量最接近。因此开发较低弹性模量的生物医用β型钛合金已成为该领域的研究热点。目前国内外研究最为广泛的生物医用超弹性β钛合金是Ti-Nb系超弹性β钛合。

钛的发展历史

编辑从发现钛元素到制得纯品，历时一百多年。而钛真正得到利用，认识其本来的真面目，则是20世纪40年代以后的事情了。首先发现的钛矿石是一种黑色沙子叫做钛铁砂，是由格雷戈尔（Reverend William Gregor）在康沃尔于1791年发现的。他分析了它并推断其是由铁和一种未知金属的氧化物组成，并报告给了康沃尔的皇家地质学会。在1795年，德国柏林的科学家克拉普罗特（Martin Heinrich Klaproth)研究了一种来自匈牙利的叫做Sch?rl的红色矿石。这是金红石（TiO2）的一种形式，而且意识到这是一种未知元素的氧化物，将此元素命名为titanium（钛）。当他被告知格雷格尔的发现时，他研究了钛铁砂并确认了它也包含钛。直到1910年，工作于美国通用电气的亨特（M. A. Hunter）才制造出了纯净的钛金属，由加热和钠金属实现。

在地壳中，钛的储量仅次于铁、铝、镁，居第四位。由于钛具有熔点高、比重小、比强度高、韧性好、抗疲劳、耐腐蚀、导热系数低、高低温度耐受性能好、在急冷急热条件下应力小等特点，其商业价值在二十世纪五十年代开始被人们认识，被应用于航空、航天等高科技领域。随着不断向化工、石油、电力、海水淡化、建筑、日常生活用品等行业推广，钛金属日益被人们重视，被誉为“现代金属”和“战略金属”，是提高国防装备水平不可或缺的重要战略物资。衡量一个国家钛工业规模有两个重要指标：海绵钛产量和钛材产量，其中海绵钛产量反映原料生产能力，钛材产量反映的是深加工能力。钛工业已形成中国、美国、独联体、日本和欧洲五大生产和消费主体。