生物医用钛合金材料
常用医用金属材料
常用医用金属材料医用金属材料是指在医疗领域中用于制造医疗器械和医疗设备的金属材料。
这些材料必须具备一系列特殊的性能和指标，如生物相容性、耐腐蚀性、机械性能和成本效益等。
下面将介绍一些常用的医用金属材料。
1.钛合金：钛合金是一种轻质且高强度的金属材料，具有良好的生物相容性和耐腐蚀性。
钛合金常用于制造人工关节、植入物和手术工具等。
它的低密度使得患者在植入物置入后减轻了负重感，同时也降低了手术风险。
2.不锈钢：不锈钢是一种耐腐蚀性能强的金属材料，具有优良的物理性能和良好的机械性能。
不锈钢常用于制作手术器械、刀片、支架等。
其中医用不锈钢一般分为316L和316LVM两类，其具有良好的生物相容性和耐腐蚀性能。
3.钴铬合金：钴铬合金是一种强度高且具有良好生物相容性的金属材料。
它常用于制作人工关节、植入物和牙科修复材料等。
钴铬合金的高度抗磨损和优良的耐腐蚀性能使其成为医疗领域中的重要材料。
4.镍钛合金（NiTi）：镍钛合金是一种具有形状记忆效应和超弹性的金属材料。
它可用于制造支架、矫正器和导丝等医疗器械。
镍钛合金具有较好的生物相容性和耐腐蚀性能，以及可调节形状的特点，使其成为一种医学领域中十分重要的材料。
5.铽钢：铽钢是一种常用的医用金属材料，常用于制造手术器械和骨科器械。
铽钢具有较高的硬度和耐磨性，能够满足手术器械对精度和稳定性的要求。
这些金属材料在医疗领域中发挥着重要的作用。
它们不仅具有良好的生物相容性和耐腐蚀性能，还具有较高的机械性能和稳定性。
但需要注意的是，不同的材料适用于不同的医疗器械和设备，医用金属材料的选择必须充分考虑材料的特性和应用环境，遵循相应的标准和规范，以确保材料在医疗应用中的安全性和效果。
总而言之，医用金属材料具有特殊的要求和指标，应用领域广泛。
随着科技的不断进步和医疗技术的不断发展，我们可以期待更多新型的医用金属材料的出现，并在医疗领域中发挥更重要的作用。
钛材料的分类
钛材料的分类钛是一种具有轻质、高强度、耐腐蚀等优异性能的金属材料，广泛用于航空、航天、医疗、化工等领域。
钛材料可以根据其组成、制备工艺和用途的不同，分为不同的分类，主要包括：1.纯钛（Pure Titanium）：纯钛是最基本的钛合金，主要由钛元素组成，具有良好的耐腐蚀性、强度和轻质的特点。
纯钛主要用于一些对腐蚀性要求极高的环境，如医疗器械、海洋工程等。
2.α-β型钛合金（Alpha-Beta Titanium Alloy）：这类合金是由α相和β相两种钛的晶体结构组成，具有较高的强度和良好的塑性。
常见的α-β型钛合金包括Ti-6Al-4V（钛-6%铝-4%钒）等，广泛应用于航空、航天、汽车和医疗等领域。
3.α型钛合金（Alpha Titanium Alloy）：该类合金主要由α相的钛组成，具有良好的耐高温性能，适用于高温环境下的应用。
其中Ti-5Al-2.5Sn（钛-5%铝-2.5%锡）是一种常见的α型钛合金。
4.β型钛合金（Beta Titanium Alloy）：β型钛合金主要由β相的钛组成，具有低密度、高强度和优异的热加工性能。
其中Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo（钛-3%铝-8%钒-6%铬-4%锆-4%钼）是一种典型的β型钛合金。
5.高温钛合金（High-Temperature Titanium Alloy）：高温钛合金具有优异的高温强度和抗氧化性能，适用于航空发动机、航天器件等高温环境。
常见的高温钛合金包括Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo（钛-6%铝-2%锡-4%锆-2%钼）等。
6.超强度钛合金（Super Titanium Alloy）：这类合金通常采用先进的合金设计和制备工艺，以实现更高的强度和优越的性能。
超强度钛合金常用于一些对轻质高强度要求极高的领域，如航空航天。
7.医用钛合金（Medical Titanium Alloy）：医用钛合金主要用于制造人体植入物，如骨板、关节置换等。
带你简单却全面的认识生物医用钛合金
生物医用钛合金生物医用材料是指和生物系统相作用，用以诊断、治疗修复或替代机体中的组织、器官或增进其功能的材料。
可分为医用金属材料、医用高分子材料、医用陶瓷材料等，其中医用金属材料占有很大的比重，特别是骨科产品、心脑血管产品。
由于钛与人体骨骼接近，对人体组织具有良好的生物相容性、无毒副作用，具有其他材料无法比拟的优势,所以医用钛在医疗领域得到了广泛的应用。
生物医用钛合金的优势∙生物相容性：与人体发生最小的生物学反应，无毒无磁，作为人体植入物，对人体无毒副作用。
∙力学性能：高强度、低弹性模量，既满足力学要求，又与人体自然骨弹性模量相近，可减少应力屏蔽效应，更有利于人骨的生长愈合。
∙耐腐蚀性能：钛合金为生物惰性材料，在人体生理环境下有有意的抗腐蚀性能，对人体生理环境不产生污染。
∙质轻：一般钛合金的密度仅为不锈钢的56%，植入人体后大幅度减轻人体的负荷量。
生物医用钛合金发展历程金属材料是人类生物医学发展史上最早用于创伤修复和矫形治疗的传统材料。
从20世纪30年代起，CoCr合金、不锈钢曾先后被用于医学领域并成为目前传统的医用金属材料；20世纪40 年代,性能更优异的生物医用钛得到研究并证明了其临床可行性。
生物医用钛合金经历了纯钛与Ti-6Al-4V钛合金、改良钛合金、低模量β钛合金三个历程：∙1950-1980年：纯钛首次用于生物医药领域，证实了良好的生物相容性。
Ti6Al4V 广泛用于外科修复或替换材料。
∙1980-1990年:证实V、Al是对生物体有毒副作用的元素；开发出以Nb、Fe替代V的第二代改良新型医用钛合金。
∙1990年-至今：90年代初期开发第一个具有更好生物相容性和更低弹性模量的β钛合金Ti13Nb13Zr,从此开启了具有优异性能的生物医用β钛合金的开发和使用。
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首次研制出第一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。
钛合金在生物医学方面的应用
作为生物医用材料的钛及其合金必须满足
1.生物力学相容性：主要包括硬度、屈服强度、弹性模量和延伸性。如 果植入物由于强度不高或者植入物与人体骨之间的机械性能不匹配而 发生断裂失效，这就是生物不相容性。通常期望骨修复植入物的弹性 模量与人体骨的弹性模量接近，人体骨的弹性模量在4~30GPa之间。 2.生物相容性：作为植入物的材料应该对人体无毒性、在体内不会引起 任何炎症和过敏反应植入物在人体植入成功主要取决于材料与人体的 反应，这也能衡量材料的生物相容性。 3.耐腐蚀和耐磨性能：在体液环境中，植入材料的有效使用时间取决于 磨损性，耐磨性能差会引起植入物松动并且产生磨损碎屑，在沉积的 组织中引起反应。 4.骨结合性：植入材料表面由于微运动与人体骨和其它组织不能很好地 结合，就会导致植入物在体内松动。植入物表面化学表面粗糙度和表 面性毛豆对骨结合起着主要作用。
钛合金在生物医学方面的应 用
钛于1791年由格雷格尔于英国康沃尔郡发现，并用希腊神话的泰坦 为其命名。在地壳中，钛的储量仅次于铁、铝、镁居于第四位，它 储量非常的丰富 。钛的正真利用在20世纪五十年代，美国研制成功 的Ti-6Al-4V合金。 钛的性能： 由于钛具有熔点高、强度大、韧性好、抗疲劳、耐腐蚀、导热系数 低、高低温度耐受性好等优越性能，尤其是钛料。 定义：钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。 种类：α合金,(α+β)合金和β合金。中国分别以TA、TC、TB表示。 钛合金的缺点 钛合金主要限制是在高温与其它材料的化学反应性差，这容易造成 模具的损坏，这就使钛合金的价格变得十分昂贵。这是钛合金无法 发扬光大的最大致命伤。
•
•
• • •
目前，钛及其合金主要用于航天航空和军事工业上。据统计，钛在航空航天 的应用约占钛总量的7左右。钛主要应用与军用飞机、民用飞机、航空发动机、 航天器、人造卫星壳体连结座、高强螺栓、燃料箱、导弹尾翼等 船舶行业 钛合金在海洋条件下有着及其优良的耐腐蚀性能、高比强度、无磁等特点因 而广泛应用于船舶行业。目前，钛在船舶上已经应用的部件有：耐压壳体、 螺旋桨和桨轴、通海管道、阀门及附件、热交换器声学装置零件部件。 体育器械 在体育行业的应用正在兴起。目前主要应用于钛铸造的高尔夫球杆头，具有 重量轻、强度大与不锈钢相比可以制作打击面与容积更大的球头，因而打得 准，打得远。 化工和能源 化工、冶金、造纸、制碱、石油和农药工业是使用钛合金较早的行业主要用 于耐腐浆泵、阀门、叶轮、阳极液槽、加热器、蒸发器等部件。 其它行业， 在建筑业中，钛的应用越来越广，主要应用与许多重污染的地方、 都市和海滨地区的腐蚀问题得到很好的解决。比如日本建造的世界首例钛屋 顶加利福利亚的塞里托斯千年图书馆的屋顶。 农业和畜牧业、食品业和制药业中、核工业中、日常消费品中，钛用于制造 手表壳、照相机外壳、野营用具、录放机、拐杖、剪子、剃须刀等等。日本 星野乐器公司使用钛制作了鼓，，市场上出现了9克钛制的眼镜架。
生物医用钛及其合金材料的开发应用进展、市场状况及问题分析
钉，这是高强度钛合金所不能替代的，
２．２
发展阶段
收稿日期：２００３．０６．１８ 作者简介：何宝明，男，１９６５年生，高级工程师，天津大学天隆科技有限公司，电话：０２２．８１２１２４９８
万方数据
万方数据
（矗毪羔．热蔫爨
系统材料；支架材料首选ＮＴｓＭＡ。近几年我国介入 性治疗发展迅猛，年增长率保持在２０％。３０％，２００２ 年接受介入治疗的患者己接近１５万例。目前，介入 治疗所需材料主要领先进口产品，已取得ＦＤＡ认证 进入中国市场的企业有２０多家，其产品质量、性能 都优于国内产品，售后服务到位，但价格昂贵，约 １．２～１．６万元，件，主要供货商有美国ＪＯＨＮｓＯＮ＆
部烧结钛珠表面有３５％骨长入空间。 生物固定型关节假体（髋、膝关节）多数是采用
多孔喷涂表面，如美国ＺｉⅡ∞ｒ公司、Ｅｘａｃｔｅｃｈ公司，
台湾联合公司等。除采用钛合金珠粒等离子喷涂外， 最近几年，美国Ｅｗｏｍ Ｍｅｄｉｃａｌ ｃｏ甲∞ｍ∞发明了 ３ＤＭ蚰妇“多孔喷涂技术，这种技术不是采用球形 微粒，而是采用１种随机的三维异形微粒，微粒尺寸
４展望
１）应注重研发低弹性模量，高耐磨性能，抗腐 蚀性能及高断裂韧性，低裂纹扩展速率、高损伤容限， 并具有优良生物相容性的生物医用钛合金材料。 ２）组成合金的配伍元素应以注重无毒元素的添 加为前提，如主要添加无毒的“生物”金属元素Ｎｂ，
生物医用钛及其合金材料的开发应 用进展、市场状况及问题分析
何宝明，王玉林，戴正宏
焉件
Ａ
（天津大学材料科学与丁程学院复合材料研究所，天津３０００７２） 摘要：对生物医用钛及其台金材料的最新开发应用进展与市场状况进行了综述；并对我国目前在应用生物医用钛 及其合金方面存在的问题进行了初步分析；并对这一领域的发展前景进行了展望。 关键词：生物医用钛及其合金材料：生物相容性；弹性模量；骨整合
医用钛合金材料
医用钛合金材料医用钛合金材料是一种被广泛应用于医疗领域的金属材料，它具有优异的生物相容性、耐腐蚀性和机械性能，因此在医疗器械、人工关节、牙科种植等领域得到了广泛的应用。
本文将就医用钛合金材料的特点、应用和发展前景进行介绍。
首先，医用钛合金材料具有优异的生物相容性。
钛合金材料具有与人体组织相似的弹性模量和密度，不易引起排异反应，能够有效地减少植入物周围的炎症反应，有利于患者的术后恢复。
此外，钛合金材料表面易于形成生物活性膜，有利于植入物与周围骨组织的结合，提高了植入物的稳定性和耐久性。
其次，医用钛合金材料具有良好的耐腐蚀性能。
在人体内，植入物会受到体液的侵蚀和腐蚀，因此材料的耐腐蚀性能对植入物的长期稳定性至关重要。
钛合金材料具有良好的耐腐蚀性能，能够有效地抵抗体液的侵蚀，保持植入物的表面光洁度和机械性能，延长了植入物的使用寿命。
再次，医用钛合金材料具有优异的机械性能。
钛合金材料具有较高的强度和硬度，能够满足医疗器械和植入物对材料强度和刚性的要求。
同时，钛合金材料的加工性能良好，能够制成各种复杂形状的医疗器械和植入物，满足临床的需求。
在医疗领域中，医用钛合金材料被广泛应用于人工关节、牙科种植、骨科植入物等领域。
人工关节是医用钛合金材料的重要应用领域之一，钛合金材料制成的人工关节具有良好的生物相容性和耐磨性，能够有效地恢复患者的关节功能。
牙科种植是另一个重要的应用领域，钛合金材料制成的种植体能够与骨组织良好地结合，成为牙齿修复的理想选择。
此外，医用钛合金材料还被应用于骨科植入物的制造，如骨板、骨钉等，能够有效地修复骨折和骨缺损。
展望未来，随着医疗技术的不断发展和人们对生活质量要求的提高，医用钛合金材料将会迎来更广阔的应用前景。
未来，医用钛合金材料将更加注重材料的表面改性和功能化设计，以提高材料的生物相容性、耐磨性和抗菌性能，满足不同临床应用的需求。
同时，医用钛合金材料还将更加注重与生物材料、医学影像学、生物制造等领域的跨学科融合，推动医用钛合金材料在医疗领域的创新应用。
钛合金在医疗方面的应用
心脏瓣膜由钛合金制成，通 过手术植入患者体内，能够 替换病变的心脏瓣膜，改善 心脏功能。
随着心血管疾病患者的不断 增加和医疗技术的不断进步 ，钛合金在心血管领域的应 用将更加广泛和重要。同时 ，新型钛合金材料的研发和 应用也将为心血管植入物的 发展带来新的机遇和挑战。
03
钛合金在医疗应用中的优势
良好的生物相容性
耐腐蚀性
钛合金在人体内具有较好的耐腐蚀性，不易被腐蚀和磨损，能够长期保持其性能 和形态。
耐腐蚀的特性使得钛合金在医疗应用中具有较长的使用寿命，减少了更换和维修 的频率。
低致敏性
钛合金不易引发过敏反应，降低了因植入物引起的过敏风险 。
低致敏性使得钛合金在医疗应用中具有广泛的适用范围，尤 其适用于对金属过敏的人群。
扩大应用领域
随着技术的成熟和成本的降低， 钛合金有望在更多医疗领域得到 应用，如个性化医疗植入物、药 物输送系统等。
提高患者生活质量
通过改进钛合金的性能和设计， 有望为患者提供更加舒适和有效 的医疗解决方案，提高其生活质 量。
05
案例分析
骨科钛合金植入物案例
总结词
广泛使用、高耐久性
详细描述
骨科钛合金植入物在骨折治疗、关节置换和脊柱手术等领域广泛应用。由于其 优良的生物相容性和耐腐蚀性，能够与骨骼形成稳定的骨整合，降低感染风险， 提高植入物的使用寿命。
牙科钛合金植入物案例
总结词
美观、耐用
详细描述
牙科钛合金植入物主要用于牙齿缺失的修复。与传统烤瓷牙相比，钛合金植入物具有更好的生物相容 性和耐腐蚀性，同时能够达到美观的效果。它们能够承受日常口腔中的各种压力和摩擦，使用寿命长 。
神经外科钛合金植入物案例
总结词
钛合金在生物医学方面的应用
钛合金在生物医学方面的应用钛合金是一种具有良好生物相容性和生物适应性的金属材料，因此在生物医学领域具有广泛的应用。
本文将重点介绍钛合金在人工关节、牙科植入物、骨修复和生物医学传感器等方面的应用。
一、钛合金在人工关节中的应用人工关节是治疗关节疾病和严重骨关节损伤的重要手段，而钛合金具有良好的生物相容性和机械性能，使其成为人工关节的理想材料之一。
钛合金人工关节可以经过特殊设计和表面处理，使其与人体组织更好地结合，减少组织的刺激和炎症反应，提高手术成功率和患者的生活质量。
二、钛合金在牙科植入物中的应用牙科植入物是恢复缺失牙齿的有效方法，而钛合金具有出色的生物相容性和化学稳定性，因此被广泛应用于牙科植入物的制作。
钛合金牙科植入物可以与牙骨更好地结合，形成稳固的支撑作用，同时减少对周围牙齿的影响，有效恢复咀嚼功能和美观。
三、钛合金在骨修复中的应用骨折和骨缺损的修复一直是医学领域的重要研究方向，而钛合金在骨修复中具有独特的优势。
钛合金可通过制作人工骨融合器、骨修复板等器械，为骨折或骨缺损部位提供稳定的支撑，并促进骨组织的生长和修复。
此外，钛合金还可以与生物陶瓷复合使用，提高骨修复材料的生物活性和力学性能。
四、钛合金在生物医学传感器中的应用生物医学传感器用于监测人体的生理参数，钛合金在该领域也有重要应用。
由于钛合金具有良好的化学稳定性和生物相容性，可以直接与人体组织接触，不会引起免疫反应和组织损伤。
因此，钛合金可以用于制作生物医学传感器的感测元件，用于检测血压、心电图等生理信号，实现对患者的长期监测和健康管理。
总结：钛合金在生物医学方面的应用涵盖了人工关节、牙科植入物、骨修复和生物医学传感器等多个领域。
其良好的生物相容性和机械性能使其成为生物医学材料领域的重要选择之一。
随着科技的不断进步，钛合金材料在生物医学领域的应用将会越来越广泛，为人类健康事业作出更大贡献。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
发布日期：[2006-12-28] 共阅[2695]次摘要综述了生物医用钛及其合金材料的最新开发应用进展与市场状况；对我国目前应用生物医用钛及其合金方面存在的问题进行了初步分析；并对这一领域的发展前景进行了展望。
关键词生物医用钛及其合金材料；生物相容性；弹性模量；骨整合 1 概述生物医用材料是材料科学的一个重要分支，是用于诊断、治疗或替代人体组织、器官或增进其功能、具有高技术含量和高经济价值的新型载体材料，是材料科学技术中一个正在发展的新领域。
生物医用材料对于探索人类生命奥秘、保障人类健康长寿做出更大贡献。
近10多年以来，生物医用材料及制品的市场增长率一直保持在20％—25％左右，预计未来10年-15年内，包括生物医用材料在内的医疗器械产业将达到医药制品市场规模，成为21世纪世界经济的支柱产业。
在生物医用金属材料中，钛及其合金凭借优良的综合性能，成为人工关节(髋、膝、肩、踝、肘、腕、指关节等)、骨创伤产品(髓内钉、钢板、螺钉等)、脊柱矫形内固定系统、牙种植体、牙托、牙矫形丝、人工心脏瓣膜、介入性心血管支架等医用内植物产品的首选材料。
目前，还没有比钛合金更好的金属材料用于临床。
发达国家和世界知名体内植入物产品供应商都非常重视钛合金的研发工作，推出了一系列新的医用钛合金材料，包括具有生物活性的钛合金仿生材料，在医用钛合金材料的表面处理方面也做了很多专利性的设计与开发，赋予医用钛合金材料更好的生物活性以满足人体的生理需要，从而达到使患者早日康复的目的。
世界人口近65亿，据不完全统计，伤残者接近4亿，肢体伤残者6000万，牙病患者20亿，目前生物材料器件植入者仅有3500万人，每年关节置换量约150 万例，与实际需要置换者的数量相差甚远。
因此，生物医用材料市场需求潜力巨大。
而作为生物医用金属材料的首选——钛及其合金需求也将大增，因此加大医用钛合金材料的研发力度势在必行[1]。
2 生物医用钛及其合金材料的发展历程、最新进展及市场状况生物医用钛及其合金材料的发展与应用经历了4个标志性阶段。
2.1 应用初期 50年代初，首先在英国和美国，商业纯钛被用来制造接骨板、螺钉、髓内钉和髋关节。
由于接骨板在手术中需要塑形，以便贴敷断骨的生理解剖形状，所以直到现在，经过特殊加工处理的商业纯钛(IS05832-2)仍被用来制造接骨板及配套螺钉，如AO骨内固定植入物产品指定制造商——瑞士马特仕公司(Mathys Medical Ltd.， Switzerland)生产的全系列AO钢板及螺钉，这是高强度钛合金所不能替代的。
经临床发现，使用商业纯钛制造髓内钉及髋关节存在着明显的强度、刚度不足的问题。
为避免内固定植入物的断裂失效，提高植入物的强度，在英、美、俄、日等国，出现了采用高强度Ti-6A1-4V(IS05832-2)合金替代纯钛材料。
2.2 发展阶段Ti-6A1-4V合金本身也在发展，出现了具有高断裂韧性、低裂纹扩展速率、低间隙元素型Ti-6A1-4VELI高损伤容限钛合金，直到目前占80％以上钛合金植入物产品仍在使用这种合金。
虽然Ti-6A1-4V合金具有优异的性能，但由于V 元素可引起恶性组织反应，可能对人体产生毒副作用，因而促使材料学家研究新的不含V的钛合金材料。
自80年代，德国和瑞士的生物材料学家先后研制出Ti-5A1-2.5Fe和Ti-6A1-7Nb合金。
这2 种合金中，Ti-6A1-7Nb(IS05832—11)合金的临床应用更为成功01985年瑞 Sulzer医疗技术公司首先采用锻造Ti-6A1-7Nb-Protasu1100材料制造髋关节柄，并取得准产注册[2]，用于临床，市场反映良好，目前此类产品已被引入中国。
瑞士Mathys 公司也采用Ti-6AI-7Nb合金制造非扩髓带锁髓内钉系统(包括胫骨、肱骨、股骨)及用于治疗股骨颈骨骨折的中空螺钉等。
2.3 提高阶段 20世纪90年代以采，在钛合金植入物材料方面，不断有关于A Ⅱ对人体存在潜在危害的报告，认为A1会引起骨质疏松和精神紊乱等病症，所以生物材料学家开始探索与研究不含V、A1的新型生物用钛合金。
其中研制成功并已被临床允许采用的合金有Ti-13Nb-13Zr合金(ASTM F1713-1996)、Ti。
12Mo- 6Zr- 2Fe 合金 ( ASTM F1813-1997)。
Ti-13Nb-13Zr合金是90年代初由美国科学家研发的低弹性模量、高强度、高韧性、高疲劳强度及良好生物相容性等综合性能良好的生物钛合金。
与Ti-6A1-4V 相比，其弹性模量低30％，平面断裂韧性高20％(65MPa.m1／2)；弯曲及剪切模量低 30％-40％，在同种人体模拟体液中腐蚀率低40％。
经冷、热加工后，在保持高强度的情况下，模量可下降至50MPa，更接近于人体皮质骨[3]。
目前，这种材料被国际知名牙科材料制造商用来制造牙种植体。
Ti-12Mo-6Zr-2Fe 合金也是近年来被国际知名金属内植物制造商推崇的一种生物医用钛合金。
这种合金具有较低的弹性模量、高强度、较高的断裂韧性( 90MPa .m1/2)，较好的耐磨性和优异的耐腐蚀性等，是一种综合性能良好的亚稳定p 型生物医用钛合金。
与Ti-6A1-4V相比，其弹性模量低25％，材料的柔软性更好，断裂韧性高约80％(90：52)，还具有优异的机械性能：抗拉强度比Ti-6A1-4V高20 ％，抗疲劳强度高47％。
全球最大的骨科专业集团公司之一——STRYKER 集团公司的下属公司Stryker Howmedica OSTEONICS(史赛克关节分公司)采用Ti-12Mo-6Zr-2Fe合金 (TMZFR BETA)制造Howmedica Partnership 系统 ( 髋关节假体系统 ) 中的 MeridianTMZF股骨柄，此系统在质量、功能和临床效果方面已达到骨科临床要求的最高标准——顶尖级。
Stryker SPINE(史赛克脊柱分公司)还采用TiMoZrFe 合金制造颈椎前路钢板系统(REFLEX Anterior Cervical Hate)。
以上2种产品已引进中国市场。
2.4 创新阶段没有创新，就没有进步。
近年来，在医用钛合金方面有很多创新成果。
(1)Ni-Ti形状记忆合金(NTSMA)的开发与应用 80年代初期，Ni-Ti 状记忆合金成功田干骨科临床，引起骨科专家和临床医生的关注，并称之为“神奇金属”。
这种功能材料具有奇特的形状记忆效应、超弹性、耐疲劳、耐磨损、耐腐蚀、生物相容性好。
它是由56％(质量百分比)的Ni和44 ％(质量百分比)的钛组成。
用于骨科临床的NTSMA的变形温度为0℃—5℃，回复温度为37℃左右。
用NTSMA材料固定骨折后，在体温或热盐水湿敷下升温而产生形状回复，但骨骼对材料回复产生了限制，这样在骨折断端产生一种动态、持续性质的加压力或钳夹力而达到固定骨折的作用。
我国NTSMA材料的基础研究比国外晚，但在临床应用研究方面处于国际领先地位。
2000年，在骨科内植入物方面，兰州西脉记忆合金股份有限公司，取得国家药品监督管理局的产品准产注册，促进了 NTSMA 骨科内植物的临床应用。
目前，我国已有3家企业注册生产NTSMA骨内固定装置，主要有骑缝钉、聚髌器、环抱钢板、Ni-Ti 弓形记忆加压接骨器、髓内钉等产品[4]。
NTSMA还被用在介入性治疗上。
介入性治疗是近10 年发展快速的一种先进非手术诊疗临床技术。
这种技术通常是在X射线图像监视下，利用穿刺插管技术，将特制的导线、导管、球囊或支撑支架沿血管或体内其它管腔输送到体内病变处就地治疗，具有创伤轻、痛苦小、风险小、省时、可靠、康复快等特点。
介入性治疗材料包括支架材料和输送系统材料，其中支架材料首选NTSMAo近几年我国介入性治疗发展迅猛，年增长率保持在20％-30％，2002年接受介入治疗的患者已接近15 万例。
目前，介入治疗所需材料主要依靠进口，已取得FDA认证进入中国市场的企业有20 多家。
其产品质量、性能都优于国内产品，售后服务到位，但价格昂贵，约1.2 万元／件-1.6万元／件。
主要供货商有美国JOHNSON&JOHNSON COMPANY CORDIS CO.，、美国MEDTRO NIG，INC、加拿大NUMED CANADA INC等；我国也有一些公司生产，如北京四泰新技术开发公司、北京鑫泉公司、北京龙舟飞渡记忆合金应用研究所等。
此外，NTSMA还被用在牙科正畸治疗上，北京有色金属研究总院稀贵所(现北京有研亿金股份有限公司)生产的NTSMA牙弓丝，不仅在国内销售、应用，而且出口海外。
(2)多孔Ni-Ti(PNT)合金生物活性材料制造颈、腰椎间融合器(Cage) 加拿大BIORTHEX公司研制出采用多孔Ni-Ti合金专利材料ACTIPORETM 制造颈、腰椎间融合器用于骨科脊柱损伤的治疗。
这种材料具有65％左右的空隙率，平均微孔尺寸215μm-230μm，具有生物活性，促进新生骨通过微孔与支架快速生长，内部相互连接多方向的微孔产生毛细管渗透作用，促使血液、基本营养和骨髓进入椎体间融合器。
这种金属植入材料弹性模量与松质骨接近，从而避免了应力遮挡效应，促进骨重建并对骨细胞的生长提供了良好的环境支持，骨生长细胞和营养渗透到相互连接的微孔加速了骨整合。
这种椎间融合器的最大特点是不用植骨( 其它材料椎间融合器需要进行骨移植，使用自身髂骨)，植3.1年后，骨重建在融合器内部完成并与周围骨密度相匹配。
经动物试验，PNT合金具有良好的生物相容性[5,6]。
2000 年，该产品取得CE认证，并在欧洲及部分亚洲市场开始销售。
目前，正加紧进行更为严格的临床验证，从而申请美国FDA认证。
该产品也有望近期引入中国市场。
(3)多孔钛合金制造人工髋关节假体生物固定型(非骨水泥)人工关节是当前骨科领域专家、临床医生推崇的人工关节假体。
它要求髋关节柄材料或表面具有生物活性，能诱导骨细胞生长，使关节柄与股骨髓腔界面产生骨整合，从而避免采用骨水泥固定带来的弊端，即长期使用后产生松动、下沉和脱位。
因此，关节柄的部分阶段采用多孔钛合金材料将赋予假体生物活性，有助于柄与髓腔的骨性生理结合。
90年代末期，德国和日本的科学家成功利用定向凝固技术，以氢、氧、氮气为发泡气体制备出定向凝固多孔金属材料( 即泡沫金属)。
德国克鲁勃医疗技术公司 (Krupp，gb Implantat- Technologie GmbH)采用此项技术生产出多孔钛合金股骨柄假体。
(4)多孔钛合金涂层技术用于人工关节假体制造制造生物固定型人工关节的另一种方法是在钛合金关节柄表面产生多孔。
可将微小钛珠粒(微球粉末)烧结或采用等离子喷涂方法，将微粒烧结( 一般为双层或三层)或等离子喷涂在关节柄的部分表面，使其表面具有多孔性，减少了植入物与骨弹性模量的差别，有利于骨细胞的生长和营养的递送，从而获得生理骨整合。