鈦合金在人體健康中的應(yīng)用

1、化藥三班張煦鈦是一種化學(xué)元素，化學(xué)符號(hào)Ti，原子序數(shù)22，在化學(xué)元素周期表中位于第4周期、第IVB族。是一種銀白色的過(guò)渡金屬，其特征為重量輕、強(qiáng)度高重量輕、強(qiáng)度高、具金屬光澤，耐濕氯氣腐蝕。鈦耐王水腐蝕耐王水腐蝕，但不耐硫酸，鹽酸，以及高濃度硝酸；沸騰鹽水，沸騰氫氧化鈉溶液也能腐蝕鈦。但是鈦在高溫下易被一些試劑腐蝕。鈦?zhàn)钣杏玫膬蓚€(gè)特性是：抗腐蝕性抗腐蝕性及金屬中最高最高的強(qiáng)度重量比。在非合金的狀態(tài)下，鈦的強(qiáng)度跟某些鋼相若，但卻還要輕輕45%45%。人體的骨拉力在10KN左右，骨密度正常值為11971228g/ cm2單質(zhì)鈦的強(qiáng)度重量比為0.675 Nm/kg，也就是說(shuō)，鈦單質(zhì)具有約鈦單質(zhì)具有約

2、8 8倍于人體自身骨骼的比倍于人體自身骨骼的比強(qiáng)度。強(qiáng)度。如果我們?nèi)梭w體內(nèi)的骨骼都由金屬鈦制成，則將減輕體重1015公斤強(qiáng)度重量比又稱(chēng)比強(qiáng)度，優(yōu)質(zhì)的結(jié)構(gòu)材料應(yīng)具有較高的比強(qiáng)度，才能盡量以較小的截面滿足強(qiáng)度要求，同時(shí)可以大幅度減小結(jié)構(gòu)體本身的大幅度減小結(jié)構(gòu)體本身的自重自重。比強(qiáng)度越高表明達(dá)到相應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到相應(yīng)強(qiáng)度所用的材料質(zhì)量越輕越輕。比強(qiáng)度是材料的強(qiáng)度（斷開(kāi)時(shí)單位面積所受的力）除以其密度。鈦合金是以鈦為基礎(chǔ)加入其他元素組成的合金是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)的一種重要的結(jié)構(gòu)金屬，鈦合金因具有強(qiáng)度高、耐腐蝕性好、耐熱性高等特點(diǎn)而被廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域。世界上許多國(guó)家都認(rèn)識(shí)到鈦合金材料的重要性，相繼對(duì)其進(jìn)行

3、研究開(kāi)發(fā)，并得到了實(shí)際應(yīng)用。鈦無(wú)毒、質(zhì)輕、強(qiáng)度高且具有優(yōu)良的生物相容性，是非常理想的醫(yī)用金屬材料。近年來(lái)鈦合金在牙科、整形外科、心臟瓣膜、植入人體的植入物（如人造骨骼、人工關(guān)節(jié)）、醫(yī)療器械等方面的應(yīng)用進(jìn)展迅速。人工關(guān)節(jié)是人們?yōu)橥炀纫咽スδ艿年P(guān)節(jié)而設(shè)計(jì)的一種人工器官。迄今已研制出膝、髖、肘、肩、指、趾關(guān)節(jié)假體，用于臨床。一般來(lái)說(shuō)，其使用年限可達(dá)20年以上。隨著科技進(jìn)步，人工關(guān)節(jié)置換術(shù)已經(jīng)是一種十分成功和有把握的手術(shù)，自切開(kāi)皮膚裝好全髖人工關(guān)節(jié)到傷口縫合完畢一般50-60分種可完成，一個(gè)全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)約需不到一個(gè)半小時(shí)。愈后即消除關(guān)節(jié)疼痛，恢復(fù)關(guān)節(jié)的正常活動(dòng)功能。鈦合金是指介于貴金屬烤瓷牙和鎳鉻

4、合金烤瓷牙之間的烤瓷牙材料，此種材料是比較適合人體健康的要求，其使用壽命會(huì)大大超出人們的想象。從理論上來(lái)講，只要注意正確用牙，使用壽命都是終生的。優(yōu)點(diǎn)：鈦合金與陶瓷的結(jié)合力很好，具有不易崩瓷、經(jīng)久耐用的特點(diǎn)，鈦合金的生物相容性好，通常不會(huì)引起周?chē)M織變色。 缺點(diǎn) ：鈦合金烤瓷冠內(nèi)冠呈灰金屬色，修復(fù)后會(huì)在特殊光線下會(huì)呈現(xiàn)出不易察覺(jué)的偏青色，美容效果比較差。當(dāng)人體面部組織遭到嚴(yán)重破壞時(shí)，局部組織修復(fù)需要用外科植入件進(jìn)行。鈦合金具有良好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)作為頭骨托架已用于顎骨再造手術(shù)。鈦醫(yī)療器械具有良好的抗腐蝕能力，反復(fù)的清洗、消毒表面質(zhì)量不受影響；無(wú)磁

5、性，能夠排除對(duì)微小、敏感植入電子器械的破壞威脅；質(zhì)輕，用來(lái)替代不銹鋼重量大為減輕，使醫(yī)生操作過(guò)程更加靈活，降低醫(yī)生的疲勞程度。因此，目前已用來(lái)制作手術(shù)刀片、止血鉗、剪刀、電動(dòng)骨鉆、鑷子等等。鈦是一種純性純性金屬，正因?yàn)殁伣饘俚摹凹儭?，故物質(zhì)和它接觸的時(shí)候，不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。也就是說(shuō)，因?yàn)殁伒哪透g性、穩(wěn)定性高，使它在和人長(zhǎng)期接觸以后也不影響其本質(zhì)，所以不會(huì)造成人的過(guò)敏，它是唯一唯一對(duì)人類(lèi)植物神經(jīng)和味覺(jué)沒(méi)有沒(méi)有任何影響任何影響的金屬。鈦又被人們稱(chēng)為“親生物金屬”。鈦在醫(yī)學(xué)上有著獨(dú)特的用途。在骨頭損傷在骨頭損傷處，用鈦片和鈦螺絲釘固定好，過(guò)幾個(gè)月，骨頭處，用鈦片和鈦螺絲釘固定好，過(guò)幾個(gè)月，骨頭就會(huì)

6、長(zhǎng)在鈦片上和螺絲釘?shù)穆菁y里。就會(huì)長(zhǎng)在鈦片上和螺絲釘?shù)穆菁y里。新的肌肉就包在鈦片上，這種“鈦骨”就如真的骨頭真的骨頭一樣，甚至可以用鈦制人造骨頭來(lái)代替人骨治療骨折。鈦是目前已知的生物親和性最好的金屬之一，鈦易與氧氣反應(yīng)形成致密氧化鈦（TiO2）鈍化膜，植入后引起的組織反應(yīng)輕微。凝膠狀態(tài)的TiO2膜甚至具有誘導(dǎo)體液中鈣、磷離子沉積生成磷灰石的能力，表現(xiàn)出一定的生物活性和骨結(jié)合能力，尤其適合骨內(nèi)埋置。德國(guó)工程師發(fā)現(xiàn)了一種新的方法新的方法，他將作為移植材料的標(biāo)準(zhǔn)鈦標(biāo)準(zhǔn)鈦應(yīng)用到聚氨酯泡沫體之中。一旦燃盡，剩下的便是多孔的、帶花邊的網(wǎng)狀鈦結(jié)構(gòu)，而該結(jié)構(gòu)更接近于真實(shí)的、柔韌的骨骼。 實(shí)際生產(chǎn)可能在近期便會(huì)開(kāi)始?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)凍結(jié)的海水擁有類(lèi)似鮑魚(yú)殼的復(fù)雜硬式結(jié)構(gòu)。他們?cè)诙嗫讓又斜鶅鲡}泥，然后升華其中的水