国内研究现状及问题
我国从20世纪70年代开始医用钛合金材料的研究和应用,经过前期对Ti-6Al-4V 、Ti-6Al-7Nb、Ti-5Al-2.5Fe医用钛合金的仿制研究,早在1999年西北有色金属研究院在国内研制出个具有我国自主知识产权近α型新型医用钛合金TAMZ(Ti-2.5Al-2.5Mo-2.5Zr),综合性能与Ti-6Al-7Nb相当。
在2005年,西北有色院又研制出两种新型高强低模量近β型医用钛合金TiZrMoNb(TLE)和Ti Zr Sn Mo Nb (TLM)。中科院金属所也开发出新型低模量近β型钛合金Ti -24Nb-4Zr-7.6Sn(Ti 2448)。另外,北京有色院、哈工大、东北大学、天津大学等单位也在开展新型β型钛合金的应用及相关基础研究。
基于我国国情,拥有约13亿人口和6000万残疾人的大国,而且我国正步入老龄化社会,为此要提供大量优质的生物医用材料及器件以供临床诊治的需要。而我国在医用种植体方面的研究起步较晚,目前人工关节近一半需要进口,而牙科种植体以及一些高端植入物更是90%以上使用进口产品,价格十分昂贵,普通工薪阶层的百姓难以承受。因此,开发没有毒性、低弹性模量且价格低廉的新型植入用钛合金是一个值得研究的课题。
钛的化合物钛的氧化物为二氧化钛,天然TiO2是金红石,纯净的TiO2是雪白的粉末,是很好的白色颜料,俗称钛白,冷时为白色,热时呈浅黄色。以前,人们开采钛矿,主要目的便是为了获得二氧化钛。钛白的粘附力强,不易起化学变化,永远是雪白的,是极好的白色涂料,它折射率高,着色里强,遮盖力大,化学性能稳定。其他白色涂料,如锌白ZnO和铅白2PbCO3·Pb(OH)2等,不具有钛白的这些优良性能。特别可贵的是钛白没有毒。它的熔点很高,被用来制造耐火玻璃[7] ,釉料,珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等。二氧化钛是世界上最白的东西, 1克二氧化钛可以把 450多平方厘米的面积涂得雪白。它比常用的白颜料一—锌钡白还要白5倍,因此是调制白油漆的颜料。世界上用作颜料的二氧化钛,一年多到几十万吨。二氧化钛可以加在纸里,使纸变白并且不透明,效果比其他物质大10倍,因此,纸和美术品用纸就要加二氧化钛。此外,为了使塑料的颜色变浅,使人造丝光泽柔和,有时也要添加二氧化钛。在橡胶工业上,二氧化钛还被用作为白色橡胶的填料。
日本钛工业的民用技术走在了世界前列,。与美国不同,日本95%的钛材用于航空之外的领域,其民用钛制品遍及化工、石化、建筑、冶金、医疗、汽车、摩托车、体育(高尔夫球具、网球拍、渔具,钓鱼船等)、日用电子产品(照相机,手表、复印机、打字机、手机、手提电脑等)、炊具(刀、叉、锅、铲等)各个门类
钛是同素异构体,熔点为1668℃,因具有质量轻、强度高、耐热性高、耐低温性能好等特点,是非常重要的航天、航空材料。
沉于深海30至50年不生锈,在介质中稳定,在空气或含氧的介质中会生成氧化膜。“王水”对钛也“无可奈何”。
不含有害重金属,无害,无磁性,与人体组织及血液有相溶性。