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医用钛合金配件

产品名称:医用钛合金配件
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医用钛合金用于制造植入医疗器械、假体或人造器官的钛合金以及人体辅助治疗装置。

  • 产品细节
医用钛合金用于制造植入医疗器械、假体或人造器官的钛合金以及人体辅助治疗装置。
主要有钛6铝4钒、钛5铝2.5锡等合金。
它们比强度高,机械性能接近人体骨骼,强度远好于纯钛。它们还具有耐疲劳、耐腐蚀和优异的生物相容性等特性。
广泛应用于各种人工关节、人工骨、骨固定装置、人工牙齿、牙套、固定桥等。

1.为什么钛或钛合金是首选的人体植入物?
金属材料作为一种生物医学功能材料,是材料科学的一个重要分支,在人体植入物的历史上已有400多年的历史。
在英国早期,纯金钢板被用来修复头骨和假牙,随后,银、铁、铁丝和铁基合金被用于固定断裂的关节。
1930年以后,英国和美国使用钴基合金作为人体植入物。在第二次世界大战期间,英国、美国、日本等国家大量使用不锈钢作为人体植入物。

不锈钢植入人体,对镍过敏的人不能植入316L或317L。
20世纪50年代初,随着稀有金属工业的发展,加工状态和铸造状态的钛、铌和锆被用作人体植入物进行临床试验。

钛合金在医疗领域的应用现状及发展趋势
钛是一种重要的结构金属,在20世纪50年代被开发出来。钛合金因其比强度高、耐腐蚀、耐热性好而被广泛应用于各个领域。世界上许多国家已经认识到铌合金材料的重要性,并对其进行了研究和开发,并得到了实际应用。

第一个实用的钛合金是1954年美国研制的Ti-6Al-4V合金。因其具有良好的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、焊接性、耐腐蚀性、生物相容性等优点,成为钛合金行业的王牌合金。这种合金的使用量占所有钛合金的75% ~ 85%。许多其他钛合金都可以看作是Ti-6Al-4V合金的改进型。

从20世纪50年代到60年代,主要是研制飞机发动机用高温钛合金和机体用结构钛合金。在20世纪70年代,一些耐腐蚀钛合金被开发出来。20世纪80年代以来,耐腐蚀钛合金和高强度钛合金得到进一步发展。耐热钛合金的使用温度已从50年代的400℃提高到90年代的600-650℃。A2 (Ti3Al)和r(TiAl)基合金的存在导致钛在发动机使用时从发动机的冷端(风扇和压气机)被推进到发动机的热端(涡轮)。结构钛合金向高强度、高塑性、高强度、高韧性、高模量、高损伤容限等方向发展。

此外,20世纪70年代以来,还出现了Ti-Ni、Ti-Ni- fe、Ti-Ni- nb等形状记忆合金,并在工程应用中得到越来越多的应用。
钛合金可分为四类:α、α+β、β型合金和钛铝金属间化合物(TixAl,其中x=1)。钛人体植入物是与人类生命健康密切相关的特殊功能材料。与其他金属材料相比,使用钛及钛合金主要有六大优点:
1.重量轻
钛及钛合金在20℃时的密度为4.5 g/cm3,仅为不锈钢的56%。植入人体大大减轻了人体负荷,作为医疗器械也减轻了医务人员的工作量。
2.低弹性模量
钛及钛合金弹性模量低,纯钛为10850 kgf/mm2,仅为不锈钢的53%。植入人体更接近人体的天然骨骼,有利于骨移植物的生长,可以降低骨骼对植入物的应力屏蔽作用。
3非磁性
钛及钛合金为非磁性金属,不受电磁场和雷暴的影响,使用后有利于人体安全。
4无毒
钛及钛合金无毒,作为植入物对人体没有毒副作用。
5.耐蚀性
钛及钛合金被称为生物惰性金属材料,在人体血液浸泡环境中具有优异的耐腐蚀性,保证了与人体血液和细胞组织良好的相容性。由于植入物不产生人体污染,不会发生过敏反应,这是钛及钛合金应用的基本条件。
对人体植入物用钛及钛合金表面进行阳极氧化处理,提高植入物在人体条件下的耐磨性、耐腐蚀性和抗循环疲劳性。也在很大程度上解决了金属离子的溶解问题,提高了植入物的相容性。也可区分不同规格的产品,以方便手术操作。
6.强度高,韧性好
由于外伤、肿瘤等因素造成骨、关节损伤,为了建立稳定的骨支撑,需要依靠弧形钢板、螺钉、人工骨、人工关节等。这些植入物长时间留在人体内,受到弯曲、扭曲、挤压、肌肉收缩等作用。植入物要求具有高强度和韧性。研究和临床实例表明,纯钛可用于人体承受压力的区域,Ti-6Al-4V合金可用于人体承受压力的地方,完全可以满足人体植入物的要求。

国际上的相关研究和大量的临床治疗实例都承认钛及钛合金是迄今为止最理想的人体植入金属材料。是当今医疗行业作为外科手术继不锈钢、钴基合金之后新兴的第三代金属。医用钛及钛合金材料的优点得到了医学界的认可,也被越来越多的患者所接受。
目前Ti-6Al-4v ELI合金在医疗领域的广泛应用,会分离出极少量的钒、铝离子,降低其细胞适应性,并可能对人体造成危害。这个问题长期以来一直引起医学界的广泛关注。在美国,早在20世纪80年代中期,就开发出了用于骨科的无铝、无钒、生物相容性钛合金。
日本和英国也在这方面做了大量的研究,取得了一些新的进展。例如,日本开发了一系列具有优异生物相容性的α+β钛合金,包括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合金的腐蚀强度、疲劳强度和耐腐蚀性均优于Ti-6Al-4v ELI。
与α+β钛合金相比,β钛合金具有更高的强度、更好的切缝性能和韧性,更适合作为植入物植入人体。在美国,已经有五种β -钛合金被提出用于医学领域,分别是TMZFTM (TI-12Mo-^Zr-2Fe)、Ti-13Nb-13Zr、Timetal 21SRx (Ti-15Mo -2.5 nb -0.2 si)、Tiadyne 1610 (Ti-16Nb-9.5Hf)和Ti-15Mo。

制造医疗器械、假体或人造器官及植入人体的辅助治疗器械用钛合金。主要有钛6铝4钒、钛5铝2.5锡、ELI钛6铝4钒等合金。它们比强度高,机械性能接近人体骨骼,强度远好于纯钛。它们还具有耐疲劳、耐腐蚀和优异的生物相容性等特性。

机体不产生钛排斥
首先,大多数金属会与空气中的氧气一起工作。这种现象就是氧化、生锈的说法。铜产生铜绿。铁会生锈等等。
钛在极高温下极不稳定。它会到处抢夺电子,抢夺电子并保持平衡,然后稳定下来。钛在室温下,是极其稳定的,不会抢夺别人的电子或自己的电子被带走。一般来说,当温度超过600摄氏度时,钛就会开始不稳定。
由于钛具有高度的稳定性,应用于人体时不容易与体内物质发生化学变化,不受体内酸性物质的腐蚀。
钛本身的性能很好,但并不完美。由此可见,钛并不是纯钛,而是化合物。只有化合物才能在室温下稳定存在,不易发生变化。
进入人体的人工关节、骨钉、手术刀、抽脂套管等都是钛合金材料。

至于目前市场上的液化钛和碳化钛,这些都是化合物,不是纯钛。当钛与不同的东西结合时,它会表现出不同的特性。
据了解,只有液态钛和碳化钛生产:钛领、钛锗手镯、钛项链等产品具有调节身体的保健功能。一般的钛制品不具备这一功能。
钛合金人体植入
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