医用合金材料及其制备技术

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生物材料第03章医用金属材料

➢ 最后就是不锈钢在人体内表现为生物惰性，表面无生物活性，植入人体后与周边肌体组织的结合不牢固，易于松动，有时会影响植入治疗效果。
➢ 1、引言 ➢ 2、医用不锈钢的特点 ➢ 3、医用不锈钢存在的问题和不足 ➢ 4、医用不锈钢的研究与发展
4.1 医用无Ni奥氏体不锈钢 4.2 医用不锈钢的表面改性 4.3 抗菌不锈钢
学性能；
➢ 从近年来新修订的国际标准IS05832- 9 (低N i+ N医用奥氏体不锈钢, 对应美国标准ASTM F1586 ) 中可见, 利用N 元素来代替不锈钢中的部分Ni元素, 可显著提高不锈钢的力学性能和耐腐蚀性能；
➢ 对比研究高N 无N i不锈钢和医用Co-Cr-Mo 合金 ( Co62-Cr28-M o6, 余为N i等)的力学性能和生物学性能表明, 高N 无Ni不锈钢的力学性能与Co-Cr-M o合金相近, 而其耐点蚀性能和血液相容性明显优于钴铬钼合金, 表现出更高的点蚀点位、更长的动态凝血初凝时间(高出约25% )和更佳的抗血小板黏附性能；
金属生物材料浸泡在体液中，而体液含有蛋白质、有机酸(如乳酸) 、碱金属和无机盐等。
➢ 钠、钾、钙、氯等离子均为电解质，可使金属产生腐蚀。
➢ 蛋白质与金属间相互作用, 引起非电化学降解。
➢ 金属的不纯产生局部原电池腐蚀, 或结合处磨损、应力集中和疲劳性断裂。
临床应用金属生物材料腐蚀问题应重点关注口腔材料和其他种植体材料。
4.1 医用无Ni奥氏体不锈钢
➢ 在1994年颁布的欧洲议会94/27/EC标准中 , 要求植入人体内的材料(植入材料、矫形假牙等)中的Ni含量不应超过0.05%；
➢ 研究开发医用低Ni和无Ni奥氏体不锈钢已经成为国际上医用不锈钢的一个主要发展趋势。其原理是利用廉价的N 元素(或N和Mn的共同作用)代替不锈钢中昂贵的Ni元素来稳定不锈钢的奥氏体组织结构, 从而使不锈钢继续保持其优异的力学性能、耐腐蚀性能和生物

外科植入物用Ti-6Al-7Nb合金板棒丝材制备及性能表征

外科植入物用Ti-6Al-7Nb合金板棒丝材制备及性能表征王卫民;林海峰;罗斌莉;杨华斌;曹继敏【摘要】在工业生产条件下,通过熔炼、锻造和轧制工艺制备出不同规格的外科植入物用的Ti-6Al-7Nb合金板、棒、丝材,表征了不同规格材料的组织与性能,进行了Ti-6Al-7Nb合金材料体外细胞毒性试验、刺激与迟发型超敏反应试验、污染物致突变性检测和骨植入试验.研究结果表明:板、棒、丝材组织与性能均满足GB 23102-2008、GB/T13810-2007和ASTM F1295标准要求;Ti-6Al-7Nb合金材料不含毒性组元,生物相容性好,是一种比Ti-6Al-4V合金更理想的外科植入物材料;多种形式植入件的近百例临床使用效果良好,适合临床应用.%Ti-6Al-7Nb alloy plates, bars and wires were prepared by melting, forging and rolling under industrial production conditions, and the microstructure and properties of Ti-6Al-7Nb alloy were also investigated. In order to evaluate the biological properties of Ti-6Al-7Nb alloy, the experimental results inside and outside animals with nontoxic control group were compared, and the biological compatibility of Ti-6Al-7Nb alloy was evaluated. The results show that the chemical composition, microstructure and properties of plates, bars and wire can meet the requirements of GB 23102-2008, GB/T 13810-2007and ASTM F1295. Nontoxic component, better biological compatibility are proved through biological properties experiments. It is preferable surgical implant compared with Ti-6A1-4V. The good curative effect has been showed by hundreds of clinical experiments.【期刊名称】《钛工业进展》【年(卷),期】2013(030)002【总页数】6页(P11-16)【关键词】外科植入物;Ti-6Al-7Nb合金;制备工艺;组织与性能;生物相容性【作者】王卫民;林海峰;罗斌莉;杨华斌;曹继敏【作者单位】西安赛特金属材料开发有限公司,陕西西安710021【正文语种】中文1 前言目前，Ti-6Al-4V 合金是国内外技术最成熟、应用最广泛的外科植入物用钛合金。

钛合金材料在生物医学方面的应用

钛合金材料在生物医学方面的应用信息43常晨2140502056钛合金材料在生物医学方面的应用信息43 常晨2140502056内容摘要：生物医用钛合金材料已经成为全世界外科植入材料以及各种医疗器械产品生产所需的主要原材料。

本文简略介绍了生物医用钛合金材料的发展历史，以及生物医用钛合金材料及制品的研发、生产及其在生物医学工程领域的具体应用现状，分析了现在生物医用钛合金材料及制品在研发、生产、应用等方面的问题，并就此提出大体发展方向。

关键字：钛合金材料生物医用材料生物相容性性质及应用正文：一、发展历史金属材料是最早用于临床医学的生物医用材料，金属材料用于人体修复已有数百年的历史，早在18 世纪后期，Fe、Au、Ag、Pt 等金属就已经用于人体断骨固定。

与高分子材料、陶瓷材料等其他材料相比，金属材料作为医用材料具有强度高、韧性良好及加工性能好等特点，目前用于外科植入物和矫形器械的金属材料主要包括不锈钢、钴基合金和钛合金三大系列，它们占整个生物材料产品市场份额的40% 左右。

然而在人体环境内，不锈钢和钴基合金会溶出Ni、Cr 和Co 等元素，对人体产生毒副作用。

另外，不锈钢及钴基合金的弹性模量与人体骨骼相差略大，容易对骨骼产生较大伤害最终导致植入后松动或断裂。

钛合金由于其优良的耐腐蚀性与良好的生物相容性已广泛应用于人体硬组织的缺损、创伤和疾病等修复、矫形及替代等治疗。

20 世纪中叶以来，以钛合金为主的医用金属材料开始在人体硬组织的外科植入及人体软组织的介入治疗方面显示出独特而神奇的疗效，而钛合金人工关节、牙种植体、血管内支架和心脏瓣膜等具有典型代表性的医疗器械产品的问世，对医学的发展具有划时代的意义和革命性贡献，使得临床治疗从初级的简单“修复、矫形”治疗上升到更高层次的组织与器官的“替代式”治疗，极大改善和提高了人们的生活质量，克服了以往重大疾病只能单纯依靠药物治疗的不足。

二、分类及特点生物医用钛合金材料是专指用于生物医学工程的一类功能结构材料，主要用于外科植入物和矫形器械等产品的生产和制造。

细晶粒W-Cu合金药型罩材料制备的工艺技术

２．Ｎｏ．９３１５９ＵｎｉｔｉｎＤａｌｉａｎ，Ｄａｌｉａｎ１１６０３４，Ｃｈｉｎａ）
ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｏｒｄｅｒｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｃｏｍｐａｃｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｒｅｆｒａｃｔｏｒｙｍｅｔａｌｓａｎｄｃｏｐｐｅｒｐｏｗｄｅｒ，ｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｓｐｒａｙｐｙｒｏｌｙｓｉｓ－－ｗｅｔｂａｌｌ — ｍｉｘｉｎｇ－－ｌｉｑｕｉｄｐｈａｓｅｓｉｎｔｅｒｉｎｇｏｆｉｎｆｅｇｒａｉｎＷ・Ｃｕａｌｌｏｙｗａｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．ＴｈｅＷ— Ｃｕａｌｌｏｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌ
郑娜娜，董素荣 ’ ，张明
（１．中北大学机电工程学院，山西太原０３００５１；２．大连９３１５９部队，辽宁大连１１６０３４）
摘要为探索难熔金属和铜粉致密化工艺，提出了细晶粒ｗ— ｃｕ合金喷雾热分解制粉一球磨湿混一液相烧结的制备方法。通过反复试验获得致密度高、晶粒纳米化的细晶粒ｗ— ｃｕ合金复合材料。采用此材料烧结成的样品毛坯，经两步锻造工艺制得ＥＦＰ药型罩试样，密度可达到理论值的９９．８％，抗拉强度可达３２０ＭＰａ，综合性能优越，具有一定的成形性，有利于提高ｗ— ｃｕ合金药型罩的侵彻威力。

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医用合金材料及其制备技术
近年来，随着科学技术的发展，医学领域也得到了极大的发展，并取得了一系列的新突破。

在医疗行业中，制备适用于生物体内
的材料已成为重要的课题。

医用合金材料就是其中的一种。

医用
合金材料是指特别设计和制造的金属材料，其功能在于与生物体
相互作用或以治疗或替代性方式与生物体相互作用。

1、医用合金材料的种类
钛合金和不锈钢是目前最常用的医用合金材料。

这些合金都有
优越的机械性能，同时具有抗腐蚀性和生物相容性。

此外，金属
合金和聚合物等也被广泛应用于医学领域。

2、医用合金材料的制备技术
目前，医用合金材料制备主要采用的是静压成型、烧结、熔融
电弧、等离子喷涂等技术。

这些技术均具有精度高、生产效率高、产品质量好等优点。

其中，静压成型是使用高压将粉末压制成板材或坯料。

静压成型方法是生产检查的基础方法，也是高精度产品的基础。

采用静压成型的医用合金材料具有高强度、高精度以及良好的生物相容性等特点。

烧结是在高温条件下将金属粉末粘结成一体的方法。

这种方法可以制造出高强度、高硬度和高生物相容性的医用合金材料。

熔融电弧是通过将两种金属材料融化后进行合金化的方法。

这种方法可以制造出具有高强度、高塑性、良好生物相容性的医用合金材料。

等离子喷涂是一种将金属粉末喷涂到基础材料上的方法。

它可以制造出具有良好生物相容性、高粘附性、高涂层均匀性的医用合金材料。

3、医用合金材料的应用领域
医用合金材料的主要应用领域是医学领域和临床。

它在骨科、牙科、眼科、心血管、神经系统、耳鼻喉科、外科等领域都有广泛的应用。

在牙科领域，常用的医用合金材料有不锈钢和钛合金。

不锈钢可以用于制作牙套、支架和牙齿保护器等设备；钛合金则用于制作人工牙根、牙冠、桥接和义齿等。

在骨科领域，钛合金和不锈钢是首选的医用合金材料。

钛合金可以用于制作骨钉、骨板、骨融合器等器械；不锈钢则用于制作医疗器械、骨科钢板等。

在心血管领域，医用合金材料可以用于制作支架、夹管器、修复器、血管导管等设备。

不锈钢和钛合金等材料广泛应用于心血管领域。

总之，医用合金材料是世界医学技术领域中的重要材料之一。

医用合金材料的制备技术和应用领域正在不断地发展和完善，为世界医学技术的发展做出了巨大贡献。