鈦起源鈦于1791年由格雷格爾于英國康沃爾郡發(fā)覺，并用希臘神話泰坦為其命名。在地殼中，鈦儲量僅次于鐵、鋁、鎂居于第四位，它儲量非常豐富。鈦正真利用在20世紀(jì)五十年代，美國研制成功Ti-6Al-4V合金。鈦合金在醫(yī)療方面的應(yīng)用專家講座第1頁鈦性能因為鈦含有熔點高、強度大、韌性好、抗疲勞、耐腐蝕、導(dǎo)熱系數(shù)低、高低溫度耐受性好等優(yōu)越性能，尤其是鈦能和鐵、鎂、鉬等其它金屬溶合成性能優(yōu)越合金或復(fù)合材料。鈦合金在醫(yī)療方面的應(yīng)用專家講座第2頁鈦合金介紹定義：鈦合金是以鈦為基礎(chǔ)加入其它元素組成合金。種類：α合金,(α+β)合金和β合金。中國分別以TA、TC、TB表示。鈦合金缺點鈦合金主要限制是在高溫與其它材料化學(xué)反應(yīng)性差，這輕易造成模具損壞，這就使鈦合金價格變得十分昂貴。這是鈦合金無法發(fā)揚光大最大致命傷。鈦合金在醫(yī)療方面的應(yīng)用專家講座第3頁鈦合金很多領(lǐng)域應(yīng)用實例鈦合金在醫(yī)療方面的應(yīng)用專家講座第4頁鈦在生物醫(yī)學(xué)方面應(yīng)用醫(yī)學(xué)領(lǐng)域鈦合金主要用于制造植入人體內(nèi)醫(yī)療器件、假體或人工器官和輔助治療設(shè)備鈦合金。

主要有鈦6鋁4釩、5鋁2.5錫等。它們含有比強度高、力學(xué)性質(zhì)靠近人骨，強度遠優(yōu)于純鈦，還含有耐疲勞、耐腐蝕及生物相容性優(yōu)良等特點。廣泛用于各種人工關(guān)節(jié)人工骨、骨固定器件、義齒、齒科嵌、固定橋等鈦合金在醫(yī)療方面的應(yīng)用專家講座第5頁鈦應(yīng)用于醫(yī)學(xué)醫(yī)療方面優(yōu)勢

鈦含有密度低，為4.5克/立方厘米，是鋼60%左右，重量輕能夠增加病人舒適感和活動功效。強度高，比強度大，外科手術(shù)中，植入物強度水平應(yīng)高于自然骨，鈦及鈦合金屈服強度為207-1379MPa，而自然骨為83-117MPa，故能夠滿足性能要求。無磁；導(dǎo)熱系數(shù)小，僅為鋼1/5，鋁1/3，銅1/2；線膨脹系數(shù)小，為碳鋼1/5，為不銹鋼二分之一；植入物和自然骨之間彈性模量協(xié)調(diào)，對于延長使用壽命至關(guān)主要，自然骨必須彎而不停。鈦合金在醫(yī)療方面的應(yīng)用專家講座第6頁骨低彈性模量約為16.5×103MPa，而鈦為鈷和不銹鋼之半，即102.7-113.3×103MPa。鈦彈性模量低，對于人體接收植入件非常主要，同時降低了結(jié)合界面上附加應(yīng)力，延長了系統(tǒng)使用壽命?？棺枘嵝缘?；耐熱性好，在500℃左右仍能保持良好機械性能；耐腐蝕性能好。鈦合金在醫(yī)療方面的應(yīng)用專家講座第7頁醫(yī)用鈦合金材料

在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中廣泛使用仍是Ti-6Al-4vELI合金。但后者會析出極微量釩和鋁離子，降低了其細胞適應(yīng)性且有可能對人體造成危害，這一問題早已引發(fā)醫(yī)學(xué)界廣泛關(guān)注。美國早在20世紀(jì)80年代中期開始研制無鋁、無釩、含有生物相容性鈦合金，將其用于矯形術(shù)。日本、英國等也在該方面做了大量研究工作，并取得一些新進展。比如鈦合金在醫(yī)療方面的應(yīng)用專家講座第8頁在日本已開發(fā)出一系列含有優(yōu)良生物相容性α+β鈦合金，包含Ti-15Zr-4Nb_4ta-0.2Pd、Ti-15Zr-4Nb-aTa-0.2Pd-0.20~0.05N、Ti-15Sn-4Nb-2Ta-0.2Pd和Ti-15Sn-4nb-2Ta-0.2Pd-0.20，這些合金腐蝕強度、疲勞強度和抗腐蝕性能均優(yōu)于Ti-6Al-4vELI。與α+β鈦合金相比，β鈦合金含有更高強度水乎，以及更加好切口性能和韌性，更適于作為植入物植入人體。在美國，已經(jīng)有5種β鈦合金被推薦至醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，即TMZFTM（TI-12Mo-^Zr-2Fe）、Ti-13Nb-13Zr、Timetal21SRx（TI-15Mo-2.5Nb-0.2Si）、Tiadyne1610（Ti-16Nb-9.5Hf）和Ti-15Mo。鈦合金在醫(yī)療方面的應(yīng)用專家講座第9頁鈦合金在醫(yī)學(xué)方面詳細應(yīng)用面部治療當(dāng)人體面部遭到嚴(yán)重破壞時，局部組織修復(fù)就要用外科植入人體進行。鈦合金含有良好生物相容性和所需強度，所以是人體面部組織修復(fù)理想材料。純鈦網(wǎng)做為骨頭托架已用于顎骨再造手術(shù)。鈦合金在醫(yī)療方面的應(yīng)用專家講座第10頁人體矯形

鈦合金彈性模量比不銹鋼更靠近人體骨骼，所以鈦合金肘關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)等被廣泛用于人體矯形手術(shù)中。據(jù)報道每年世界上大約有一億病人因為臂關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)炎癥而進行替換治療，所以鈦制假肢應(yīng)用前景廣泛。鈦合金在醫(yī)療方面的應(yīng)用專家講座第11頁鈦材在制藥工業(yè)中應(yīng)用

鈦在制藥業(yè)中主要用于制作容器、反應(yīng)器和加熱器等。

制藥生產(chǎn)中，設(shè)備經(jīng)常要接觸鹽酸、硝酸、硫酸等無機酸、有機酸及其鹽類，設(shè)備因腐蝕經(jīng)常損壞，同時因鋼制設(shè)備帶來鐵離子污染影響了產(chǎn)品質(zhì)量，采取鈦制設(shè)備則能處理這些問題。比如，青霉素酯化釜、糖化罐、氯霉素薄膜蒸發(fā)器，安乃近反應(yīng)器、米吐爾過濾器、硫酸二甲酯冷卻器、藥液過濾器等，都有選鈦材先例，所生產(chǎn)藥液數(shù)量和質(zhì)量都不停提升，而且質(zhì)量完全符合中國藥典要求。鈦合金在醫(yī)療方面的應(yīng)用專家講座第12頁結(jié)語

我國鈦儲量占世界首位，已探明鈦礦藏總量占世界48%，從資源角度來講，中國有著發(fā)展鈦工業(yè)良好物資確保條件。近年來我國鈦產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，年鈦加工材產(chǎn)量為27737噸，是年2206噸12.6倍[7]，鈦生產(chǎn)量已僅次于美國和俄羅斯，位居世界第三。鈦在我國醫(yī)學(xué)醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用也在不停擴大，當(dāng)前在牙科、制藥設(shè)備方面較為普遍，已得以推廣，在移植、矯形及器械方面還需深入加強。鈦合金在醫(yī)療方面的應(yīng)用專家講座第13頁總而言之，鈦因為含有其它金屬無法比