生物工程钛合金(biological titanium alloy)

作为生物工程材料用的功能钛合金。在现有的不锈钢、钴铬钼合金和钛合金3种主要的生物工程金属材料中，钛合金是发展最晚、然而又是最有发展前途的生物工程材料。与其他传统的生物工程材料相比，生物工程钛合金的特征为：密度小，弹性模量低且接近人骨；对生物体内的各种有机介质具有优良的耐蚀性；有优良的生物相溶性；具有较高强度、韧性、冲击韧性、疲劳寿命等优良综合力学性能；无磁性。钛合金作为生物工程材料的试验始于20世纪40年代，但在临床上大量应用则是60年代以后的事。可分为低强钛合金和高强钛合金2类。低强钛合金用于受力不大的置入件，例如各种接骨板、螺丝钉、头盖骨、下颌骨、脊锥骨、心脏瓣膜、起搏器外壳等。高强钛合金主要用于制作受力较大的外科置入件(各种人工骨和人工关节)，主要有钛铝钒合金，钛镍合金，钛铝铁合金等。Ti-6Al-4v合金具有较高的强度和一定的塑性，是应用较早而且也是应用较多的一种合金，主要制作各种受力的人工关节，如：髋关节、膝关节、肘关节、指关节、肩关节等。钛镍合金是一种具有形状记忆特性新型生物工程用的功能合金。Ti一5Al一2．5Fe合金的强度与钛铝钒合金相当，但疲劳强度优于后者，且不含对人体有害元素，是制作膝、肘等关节的好材料。Ti一2Mo—3A1—2Zr合金是一种新开发的中强度高韧性生物工程材料，具有良好的工艺性能，可取代钛铝钒合金制作受力置入件，因为有人认为，在人体内的长期使用中，合金组元钒存在着潜在毒性危险，这显然给钛铝钒合金的广泛应用带来不利影响。进一步开发无毒性且综合性能优异的新型生物工程钛合金，是研究领域的一项重要任务。