1、鈦的起源(qyun) 鈦于1791年由格雷格爾于英國(guó)康沃爾郡發(fā)現(xiàn)，并用(bn yn)希臘神話的泰坦為其命名。在地殼中，鈦的儲(chǔ)量?jī)H次于鐵、鋁、鎂居于第四位，它儲(chǔ)量非常的豐富 。鈦的正真利用在20世紀(jì)五十年代，美國(guó)研制成功的Ti-6Al-4V合金。第1頁(yè)/共16頁(yè)第一頁(yè)，共16頁(yè)。鈦的性能(xngnng) 由于鈦具有熔點(diǎn)高、強(qiáng)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、鉬等其他(qt)金屬溶合成性能優(yōu)越的合金或復(fù)合材料。第2頁(yè)/共16頁(yè)第二頁(yè)，共16頁(yè)。鈦合金簡(jiǎn)介(jin ji) 定義：鈦合金是以鈦為基礎(chǔ)加入其他元素組成的合金。 種類：合金,(+)合金

2、和合金。中國(guó)分別以TA、TC、TB表示(biosh)。 鈦合金的缺點(diǎn) 鈦合金主要限制是在高溫與其它材料的化學(xué)反應(yīng)性差，這容易造成模具的損壞，這就使鈦合金的價(jià)格變得十分昂貴。這是鈦合金無(wú)法發(fā)揚(yáng)光大的最大致命傷。第3頁(yè)/共16頁(yè)第三頁(yè)，共16頁(yè)。鈦合金諸多領(lǐng)域應(yīng)用(yngyng)的實(shí)例第4頁(yè)/共16頁(yè)第四頁(yè)，共16頁(yè)。鈦在生物醫(yī)學(xué)方面(fngmin)的應(yīng)用 醫(yī)學(xué)(yxu)領(lǐng)域鈦合金主要用于制造植入人體 內(nèi)的醫(yī)療器件、假體或人工器官和輔助治療設(shè)備的鈦合金。 主要有鈦6鋁4釩、5鋁2.5錫等。它們具有比強(qiáng)度高、力學(xué)性質(zhì)接近人骨，強(qiáng)度遠(yuǎn)優(yōu)于純鈦，還具有耐疲勞、耐腐蝕及生物相容性優(yōu)良等特點(diǎn)。廣泛用于各種人

3、工關(guān)節(jié)人工骨、骨固定器件、義齒、齒科嵌、固定橋等第5頁(yè)/共16頁(yè)第五頁(yè)，共16頁(yè)。鈦應(yīng)用于醫(yī)學(xué)醫(yī)療方面的優(yōu)勢(shì)鈦具有密度低，為4.5克/立方厘米，是鋼的60%左右，重量輕可以增加病人(bngrn)舒適感和活動(dòng)功能。強(qiáng)度高，比強(qiáng)度大，外科手術(shù)中，植入物的強(qiáng)度水平應(yīng)高于自然骨，鈦及鈦合金的屈服強(qiáng)度為207-1379MPa，而自然骨為83-117MPa，故能夠滿足性能要求。無(wú)磁；導(dǎo)熱系數(shù)小，僅為鋼的1/5，鋁的1/3，銅的1/2；線膨脹系數(shù)小，為碳鋼的1/5，為不銹鋼的一半；植入物和自然骨之間彈性模量的協(xié)調(diào)，對(duì)于延長(zhǎng)使用壽命至關(guān)重要，自然骨必須彎而不斷。第6頁(yè)/共16頁(yè)第六頁(yè)，共16頁(yè)。 骨的低彈性模

4、量約為16.5103MPa，而鈦為鈷和不銹鋼之半，即102.7-113.3103MPa。鈦的彈性模量低，對(duì)于人體接受植入件非常重要，同時(shí)減少了結(jié)合界面上的附加應(yīng)力，延長(zhǎng)了系統(tǒng)的使用壽命?？棺枘?zn)性低；耐熱性好，在500左右仍能保持良好的機(jī)械性能；耐腐蝕性能好。第7頁(yè)/共16頁(yè)第七頁(yè)，共16頁(yè)。醫(yī)用鈦合金材料 在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中廣泛使用的仍是Ti-6Al-4v ELI合金。但后者會(huì)析出極微量的釩和鋁離子，降低了其細(xì)胞適應(yīng)性且有可能對(duì)人體造成危害，這一問(wèn)題早已引起醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注。美國(guó)早在20世紀(jì)80年代中期(zhngq)開(kāi)始研制無(wú)鋁、無(wú)釩、具有生物相容性的鈦合金，將其用于矯形術(shù)。日本、英國(guó)等也在

5、該方面做了大量的研究工作，并取得一些新的進(jìn)展。例如第8頁(yè)/共16頁(yè)第八頁(yè)，共16頁(yè)。 在日本已開(kāi)發(fā)出一系列具有優(yōu)良生物相容性的+鈦合金，包括Ti-15Zr-4Nb_4ta-0.2Pd、Ti-15Zr-4Nb-aTa-0.2Pd-0.200.05N、Ti-15Sn-4Nb-2Ta-0.2Pd和Ti-15Sn-4nb-2Ta-0.2Pd-0.20，這些合金的腐蝕強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕性能均優(yōu)于Ti-6Al-4v ELI。與+鈦合金相比，鈦合金具有更高的強(qiáng)度水乎，以及更好的切口性能和韌性(rn xn)，更適于作為植入物植入人體。在美國(guó)，已有5種鈦合金被推薦至醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，即TMZFTM（TI-12Mo-

6、Zr-2Fe）、Ti-13Nb-13Zr、Timetal 21SRx（TI-15Mo-2.5Nb-0.2Si）、Tiadyne 1610（Ti-16Nb-9.5Hf）和Ti-15Mo。第9頁(yè)/共16頁(yè)第九頁(yè)，共16頁(yè)。鈦合金在醫(yī)學(xué)方面的具體(jt)應(yīng)用面部治療(zhlio)當(dāng)人體面部遭到嚴(yán)重破壞時(shí)，局部組織修復(fù)就要用外科植入人體進(jìn)行。鈦合金具有良好的生物相容性和所需 強(qiáng)度，因此 是人體面部組織修復(fù)的理想材料。純鈦網(wǎng)做為骨頭托架已用于顎骨再造手術(shù)。第10頁(yè)/共16頁(yè)第十頁(yè)，共16頁(yè)。 人體矯形 鈦合金彈性模量比不銹鋼更接近人體骨骼，因此鈦合金肘關(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(bào)道每年世

7、界上大約有一億病人由于臂關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)炎癥而進(jìn)行替換治療(zhlio)，因此鈦制假肢應(yīng)用前景廣泛。第11頁(yè)/共16頁(yè)第十一頁(yè)，共16頁(yè)。鈦材在制藥工業(yè)(gngy)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(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸及其鹽類，設(shè)備因腐蝕經(jīng)常損壞，同時(shí)因鋼制設(shè)備帶來(lái)的鐵離子污染影響了產(chǎn)品質(zhì)量，采用鈦制設(shè)備則能解決這些問(wèn)題。例如，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?tīng)栠^(guò)濾器、硫酸二甲酯冷卻器、藥液過(guò)濾器等，都有選鈦材的先例，所生產(chǎn)的藥液的數(shù)量和質(zhì)量都不斷提高，而且質(zhì)量完全符合中國(guó)(zhn u)藥典的規(guī)定。第12頁(yè)/共16頁(yè)第十二頁(yè)，共16頁(yè)。結(jié)語(yǔ)我國(guó)鈦儲(chǔ)量占世界首位，已探明的鈦礦藏總量占世界的48%，從資源角度來(lái)講，中國(guó)有著發(fā)展鈦工業(yè)良好的物資保證條件。近年來(lái)我國(guó)鈦產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，2008年鈦加工材產(chǎn)量為 27737噸，是2000年2206噸的12.6倍7，鈦生產(chǎn)量已僅次于美國(guó)和俄羅斯，位居世界第三。鈦在我國(guó)醫(yī)學(xué)醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用也在不斷擴(kuò)大，目前(mqin)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進(jìn)一步加強(qiáng)。第13頁(yè)/共16頁(yè)第十三頁(yè)，共16頁(yè)。 綜上所述，鈦由于具有其他金屬無(wú)法比擬的優(yōu)良性能和生物親合性，在醫(yī)療醫(yī)學(xué)方面應(yīng)用越來(lái)越