1、鈦的起源(qyun) 鈦于1791年由格雷格爾于英國康沃爾郡發(fā)現(xiàn)，并用(bn yn)希臘神話的泰坦為其命名。在地殼中，鈦的儲量僅次于鐵、鋁、鎂居于第四位，它儲量非常的豐富 。鈦的正真利用在20世紀五十年代，美國研制成功的Ti-6Al-4V合金。第1頁/共16頁第一頁，共16頁。鈦的性能(xngnng) 由于鈦具有熔點高、強度大、韌性好、抗疲勞、耐腐蝕、導熱系數(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)越的合金或復合材料。第2頁/共16頁第二頁，共16頁。鈦合金簡介(jin ji) 定義：鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金。 種類：合金,(+)合金

2、和合金。中國分別以TA、TC、TB表示(biosh)。 鈦合金的缺點 鈦合金主要限制是在高溫與其它材料的化學反應性差，這容易造成模具的損壞，這就使鈦合金的價格變得十分昂貴。這是鈦合金無法發(fā)揚光大的最大致命傷。第3頁/共16頁第三頁，共16頁。鈦合金諸多領域應用(yngyng)的實例第4頁/共16頁第四頁，共16頁。鈦在生物醫(yī)學方面(fngmin)的應用 醫(yī)學(yxu)領域鈦合金主要用于制造植入人體 內的醫(yī)療器件、假體或人工器官和輔助治療設備的鈦合金。 主要有鈦6鋁4釩、5鋁2.5錫等。它們具有比強度高、力學性質接近人骨，強度遠優(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。廣泛用于各種人

3、工關節(jié)人工骨、骨固定器件、義齒、齒科嵌、固定橋等第5頁/共16頁第五頁，共16頁。鈦應用于醫(yī)學醫(yī)療方面的優(yōu)勢鈦具有密度低，為4.5克/立方厘米，是鋼的60%左右，重量輕可以增加病人(bngrn)舒適感和活動功能。強度高，比強度大，外科手術中，植入物的強度水平應高于自然骨，鈦及鈦合金的屈服強度為207-1379MPa，而自然骨為83-117MPa，故能夠滿足性能要求。無磁；導熱系數(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，對于延長使用壽命至關重要，自然骨必須彎而不斷。第6頁/共16頁第六頁，共16頁。 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，對于人體接受植入件非常重要，同時減少了結合界面上的附加應力，延長了系統(tǒng)的使用壽命。抗阻尼(zn)性低；耐熱性好，在500左右仍能保持良好的機械性能；耐腐蝕性能好。第7頁/共16頁第七頁，共16頁。醫(yī)用鈦合金材料 在醫(yī)學領域中廣泛使用的仍是Ti-6Al-4v ELI合金。但后者會析出極微量的釩和鋁離子，降低了其細胞適應性且有可能對人體造成危害，這一問題早已引起醫(yī)學界的廣泛關注。美國早在20世紀80年代中期(zhngq)開始研制無鋁、無釩、具有生物相容性的鈦合金，將其用于矯形術。日本、英國等也在

5、該方面做了大量的研究工作，并取得一些新的進展。例如第8頁/共16頁第八頁，共16頁。 在日本已開發(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，這些合金的腐蝕強度、疲勞強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，已有5種鈦合金被推薦至醫(yī)學領域，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/共16頁第九頁，共16頁。鈦合金在醫(yī)學方面的具體(jt)應用面部治療(zhlio)當人體面部遭到嚴重破壞時，局部組織修復就要用外科植入人體進行。鈦合金具有良好的生物相容性和所需 強度，因此 是人體面部組織修復的理想材料。純鈦網做為骨頭托架已用于顎骨再造手術。第10頁/共16頁第十頁，共16頁。 人體矯形 鈦合金彈性模量比不銹鋼更接近人體骨骼，因此鈦合金肘關節(jié)、踝關節(jié)等被廣泛用于人體矯形手術中。據(jù)報道每年世

7、界上大約有一億病人由于臂關節(jié)和膝關節(jié)炎癥而進行替換治療(zhlio)，因此鈦制假肢應用前景廣泛。第11頁/共16頁第十一頁，共16頁。鈦材在制藥工業(yè)(gngy)中應用鈦在制藥業(yè)中主要用于制作容器、反應器和加熱器等。制藥生產中，設備經常要接觸鹽酸、硝酸、硫酸等無機酸、有機酸及其鹽類，設備因腐蝕經常損壞，同時因鋼制設備帶來的鐵離子污染影響了產品質量，采用鈦制設備則能解決這些問題。例如，青霉素酯化釜、糖化罐、氯霉素薄膜蒸發(fā)器，安乃近反應器、米吐爾過濾器、硫酸二甲酯冷卻器、藥液過濾器等，都有選鈦材的先例，所生產的藥液的數(shù)量和質量都不斷提高，而且質量完全符合中國(zhn u)藥典的規(guī)定。第12頁/共16頁第十二頁，共16頁。結語我國鈦儲量占世界首位，已探明的鈦礦藏總量占世界的48%，從資源角度來講，中國有著發(fā)展鈦工業(yè)良好的物資保證條件。近年來我國鈦產業(yè)發(fā)展較快，2008年鈦加工材產量為 27737噸，是2000年2206噸的12.6倍7，鈦生產量已僅次于美國和俄羅斯，位居世界第三。鈦在我國醫(yī)學醫(yī)療領域應用也在不斷擴大，目前(mqin)在牙科、制藥設備方面較為普遍，已得以推廣，在移植、矯形及器械方面還需進一步加強。第13頁/共16頁第十三頁，共16頁。 綜上所述，鈦由于具有其他金屬無法比擬的優(yōu)良性能和生物親合性，在醫(yī)療醫(yī)學方面應用越來越