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醫(yī)用鈦板的優(yōu)異性能及在醫(yī)用植入物中實(shí)際應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2020-09-03 17:01:58 瀏覽次數(shù) :

醫(yī)用鈦板低密度,重量輕,強(qiáng)度高,有良好的抗腐蝕能力,能耐很高的溫度,耐低溫,抗強(qiáng)酸,抗強(qiáng)堿,是一種很好的材料。有關(guān)醫(yī)用鈦棒的優(yōu)異性能,中揚(yáng)金屬分享如下。

醫(yī)用鈦板

鈦具有很強(qiáng)的可塑性,高純鈦的延伸率可達(dá)50-60%,斷面收縮率可達(dá)70-80%,但強(qiáng)度較低,不宜做結(jié)構(gòu)材料,鈦中雜質(zhì)的存在,對其機(jī)械性能影響極大。特別是間隙雜質(zhì)可大大提高鈦的強(qiáng)度,顯著降低其塑性。醫(yī)用鈦棒作為結(jié)構(gòu)材料所具有的良好的機(jī)械性能,就是通過嚴(yán)格控制其中適當(dāng)?shù)碾s質(zhì)含量和添加合金元素達(dá)到的。鈦具有很高的耐熱性,熔點(diǎn)高達(dá)1668度,鈦放在各種強(qiáng)酸里面一點(diǎn)事都沒有,有很強(qiáng)的抗酸性。 

醫(yī)用鈦板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、鈦5鋁2.5錫、ELI鈦6鋁4釩等合金。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)。

醫(yī)用鈦合金板

鈦的密度為4.506-4.516克/立方厘米(20℃),高于鋁而低于鐵、銅、鎳。但比強(qiáng)度位于金屬之首,是不銹鋼的3倍,是鋁合金[ 有色商機(jī):鋁合金密度 ]的1.3倍。熔點(diǎn)1668±4℃,熔化潛熱3.7-5.0千卡/克原子,沸點(diǎn)3260±20℃,汽化潛熱102.5-112.5千卡/克原子,臨界溫度4350℃,臨界壓力1130大氣壓。鈦的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性能較差,近似或略低于不銹鋼,鈦具有超導(dǎo)性,純鈦的超導(dǎo)臨界溫度為 0.38-0.4K。在25℃時(shí),鈦的熱容為0.126卡/克原子·度,熱焓1149卡/克原子,熵為7.33卡/克原子·度,金屬鈦是順磁性物質(zhì),導(dǎo)磁率為1.00004。 

鈦具有可塑性,高純鈦的延伸率可達(dá)50-60%,斷面收縮率可達(dá)70-80%,但強(qiáng)度低,不宜作結(jié)構(gòu)材料。鈦中雜質(zhì)的存在,對其機(jī)械性能影響極大,特別是間隙雜質(zhì)(氧、氮、碳)可大大提高鈦的強(qiáng)度,顯著降低其塑性。鈦?zhàn)鳛榻Y(jié)構(gòu)材料所具有的良好機(jī)械性能,就是通過嚴(yán)格控制其中適當(dāng)?shù)碾s質(zhì)含量和添加合金元素而達(dá)到的。

鈦的強(qiáng)度大,純鈦抗拉強(qiáng)度最高可達(dá)180kg/mm2。有些鋼的強(qiáng)度高于鈦合金,但鈦合金的比強(qiáng)度(抗拉強(qiáng)度和密度之比)卻超過優(yōu)質(zhì)鋼。鈦合金有好的耐熱強(qiáng)度、低溫韌性和斷裂韌性,故多用作飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件和火箭、導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)件。鈦合金還可作燃料和氧化劑的儲(chǔ)箱以及高壓容器。現(xiàn)在已有用鈦合金制造自動(dòng)步槍,迫擊炮座板及無后座力炮的發(fā)射管。在石油工業(yè)上主要作各種容器、反應(yīng)器、熱交換器、蒸餾塔、管道、泵和閥等。鈦可用作電極和發(fā)電站的冷凝器以及環(huán)境污染控制裝置。鈦鎳形狀記憶合金在儀器儀表上已廣泛應(yīng)用。在醫(yī)療中,鈦可作人造骨頭和各種器具。鈦還是煉鋼的脫氧劑和不銹鋼以及合金鋼的組元。鈦白粉是顏料和油漆的良好原料。碳化鈦,碳(氫)化鈦是新型硬質(zhì)合金材料。氮化鈦顏色近于黃金,在裝飾方面應(yīng)用廣泛。 鈦和鈦的合金大量用于航空工業(yè),有"空間金屬"之稱;另外,在造船工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、制造機(jī)械部件、電訊器材、硬質(zhì)合金等方面有著日益廣泛的應(yīng)用。此外,由于鈦合金還與人體有很好的相容性,所以鈦合金還可以作人造骨。鈦的抗腐蝕性  硝酸鋯與氫氧化鈦鋯是一種應(yīng)用于原子能工業(yè)和在高溫高壓下用作耐蝕化工材料,但在溶液中其活潑性僅次于鈉。那么,在氫氧化鈦溶液里加入活波的硝酸鋯溶液,會(huì)發(fā)現(xiàn)鈦把硝酸鋯拒之門外。

醫(yī)用鈦板廣泛用于各種人工關(guān)節(jié)人工骨、骨固定器件、義齒、齒科嵌、固定橋等。醫(yī)用鈦板在醫(yī)療上的用途是非常得廣泛的,在許多人工骨件的材質(zhì)上,醫(yī)用鈦板已經(jīng)成為醫(yī)用器件中不可缺少的一部分了。

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