钛和钛合金生物活化研究现状
钛和钛合金在生物医学领域的应用
钛和钛合金在生物医学领域的应用
随着医疗技术的不断发展，钛和钛合金已成为生物医学领域中广泛使用的材料之一。
由于其良好的生物相容性、高强度、优异的耐腐蚀性和生物惰性等特性，在骨科、牙科、心脏与血管等领域中得到了广泛的应用。
在骨科领域中，钛和钛合金的高强度与生物相容性使其成为制作骨科植入物的理想选择。
植入物可以帮助骨骼愈合、修复骨折等。
钛和钛合金的优异属性使其可以与骨骼无缝结合，避免了植入物松动和排异的风险。
此外，钛和钛合金还可以用于制造牙科植入物，如人工牙根等。
在心脏与血管领域中，钛和钛合金可以用于制造人工心脏瓣膜、支架等医疗器械，用于心脏疾病治疗、血管重建等。
由于钛和钛合金具有良好的耐蚀性和生物相容性，可以避免植入物的生物反应和血栓形成等副作用。
总之，随着钛和钛合金技术的不断完善，其在生物医学领域中的应用也将不断扩大和深化，为人们的健康和生命带来更多的福祉。
- 1 -。
国内外钛合金研究的发展现状及趋势
国内外钛合金研究的发展现状及趋势
近年来，钛合金作为一种新型材料，广泛应用于航空、航天、海洋、化工、医疗等领域。
本文将介绍国内外钛合金研究的发展现状及
趋势：
一、国内钛合金研究现状
国内钛合金研究起步较晚，但近年来快速发展。
在技术上已经取得了
一定的成果，研究重点集中在钛合金的制备、改性和应用等方面。
其中，还包括正交实验和贝叶斯优化等。
二、国外钛合金研究现状
国外钛合金研究历史较长，先进的加工技术和分析设备更加完善。
目前，美国、德国、日本等国家的研究机构对钛合金金属材料进行了广
泛的研究，尤其是对高强度、高温和腐蚀性能的提升等方面做出了许
多突破性进展。
三、国内外钛合金研究的发展趋势
（1）材料制备技术的提高。
采用精细制备技术的方法进行钛合金材料
的制备，降低金属内在缺陷，提高材料的物理和化学性能。
（2）材料改性研究的深化。
开展形变机制、晶粒细化和快速凝固等方
面的研究，进一步提高钛合金材料的力学性能和耐腐蚀性能。
（3）纳米级钛合金的研究。
通过纳米级的制备方法对钛合金进行研究，有望发现新的物理和化学特性，促进钛合金材料的发展。
（4）电化学合成技术的发展。
利用新型氟化剂、阴离子表面改性剂、
稀土元素等对合成过程进行优化，提高电化学合成钛合金的效率和成
本效益。
综上所述，钛合金作为一种重要的先进材料，在国内外都受到了
广泛的关注和研究，未来也有着广阔的发展前景。
钛合金的研究与开
发的不断深入，必将在航空、航天、海洋等高端应用方面发挥出更大
的作用。
国内外钛合金研究的发展现状及趋势
国内外钛合金研究的发展现状及趋势钛合金作为一种重要的结构材料，具有低密度、高强度、良好的耐腐蚀性和优异的高温性能等特点，因此在航空航天、汽车制造、医疗器械和能源领域等众多领域有着广泛的应用。
随着技术的进步和需求的增加，钛合金研究正不断取得新的突破，呈现出以下发展现状和趋势。
一、国内外钛合金研究的发展现状1.1 国内发展现状我国钛合金研究始于20世纪50年代末，经过几十年的发展，已经取得了显著成果。
目前，我国已经建立了一批具有国际领先水平的钛合金研发和生产基地，如中国航空工业集团公司、中国船舶重工集团公司等。
同时，我国还建立了完善的钛合金材料标准体系和质量监测体系，提高了钛合金材料的质量和可靠性。
1.2 国外发展现状国外钛合金研究起步较早，已经形成了较为完善的产业体系。
美国、俄罗斯、日本和欧洲等国家和地区在钛合金研究和应用方面具有很强的实力。
这些国家和地区在钛合金材料制备、加工和应用等方面积累了丰富的经验，并取得了一系列重要的科研成果。
二、国内外钛合金研究的发展趋势2.1 新材料的研发随着科技的进步，越来越多的新材料被应用于钛合金领域。
例如，纳米材料、复合材料和多功能材料等，这些材料具有更好的性能和更广泛的应用前景。
因此，未来的钛合金研究将更加注重新材料的研发，以提高钛合金的性能和应用范围。
2.2 制备技术的创新钛合金的制备技术是钛合金研究的重要方向之一。
当前，粉末冶金、熔体冶金和快速凝固等制备技术已经取得了一定的成果。
未来，钛合金研究将更加注重制备技术的创新，以提高钛合金的制备效率和质量。
2.3 加工技术的改进钛合金的加工技术对于提高钛合金的应用性能至关重要。
目前，锻造、轧制、拉伸和挤压等加工技术已经得到广泛应用。
未来，钛合金研究将更加注重加工技术的改进，以提高钛合金的加工性能和产品质量。
2.4 应用领域的拓展随着技术的发展和需求的增加，钛合金在航空航天、汽车制造和医疗器械等领域的应用将越来越广泛。
国内外钛合金研究的发展现状及趋势-赵永庆
国内外钛合金研究的发展现状及趋势-赵永庆
1.编写说明
本文旨在探讨国内外钛合金的研究发展现状及趋势，本文共分为四个
部分：第一部分主要介绍钛合金的性质及其应用，第二部分着重介绍国内
外钛合金研究的发展历史，第三部分阐述钛合金研究发展的现状，第四部
分分析钛合金研究发展的趋势。
2.正文
2.1钛合金的性质及其应用
钛合金是一种金属及其合金，它属于金属材料的二分之一、钛合金具
有良好的耐腐蚀性、高强度、轻重量、耐高温等特性。
耐腐蚀性可以抵抗
空气、海水、臭氧和硝酸的腐蚀，具有高强度和刚度，抗拉强度可达
400MPa，断裂伸长率可达25%，根据其物理性质和力学性能的不同，钛合
金可以分为钛碳合金、钛锆合金、钛硅合金、钛磷合金、钛钒合金、钛铬
合金等，从其应用看，钛合金可以用于制造航空发动机部件、军用器械及
其枪管、船舶、石油化工、原子能工业等。
2.2国内外钛合金研究的发展历史
20世纪初，钛合金研究得到了大量的关注，美国航空航天局（NASA）和美国空军（USAF）等机构开展钛合金的研究，研究内容涉及多种基本性质，如塑性变形、组织结构、力学性能、腐蚀性能等。
在新中国成立后，
中国也积极发展钛合金研究。
国外钛合金研究的现状
２．１．４
ＫＳＴｉ－１９合金
日本神户制钢所最近研制出了一种命名为ＫＳＴｉ．１９的新型钛合金，其名义化学成分为Ｔｉ一４．５Ａ１．
２Ｍｏ－１．６Ｖ－０．５Ｆｅ－０．３Ｓｉ，是一种ｏ【ａ Ｄ两相钛合金。这种合金具有优良的加工性能，采用热轧工艺可
以代替传统的叠轧方法成功生产出厚度为０．８毫米的薄板，是Ｔｉ一６ＡＩ－４Ｖ合金的替代合金之一。 由于加工性能的限制，Ｔｉ・６Ａ１—４Ｖ合金只能采用叠轧方法来生产薄板，但由于工艺复杂，成本 高，限制了Ｔｉ一６Ａ１—４Ｖ合金薄板的民用推广。ＫＳＴｉ－１９合金的研制成功，使钛合金薄板的成本下降，扩 展了钛合金的应用范围。目前，该合金薄板已投入正式生产，它主要应用干高尔夫球杆。据报道， 高尔夫球杆使用这种材料后，可使杆头变细、坚固，重量减轻。在此之前，高尔夫球杆头的顶部、
与退火态Ｔｉ一６ＡＩ－４Ｖ合金相比，有较高的强度、较低的弹性模量及较高的断裂韧性。 用Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｐｄ和Ｓｎ作为合金元素来改善钛合金力学性能、耐蚀性和生物相容性是开发生物 钛合金的主要途径。如开发出的Ｔｉ一１５Ｍｏ一５Ｚｒ－３ＡＩ（时效态）及Ｔｉ．１５Ｓｎ．４Ｎｂ．２Ｔａ一０．２Ｐｄ（时效态）的 强度较高；Ｔｉ一２９Ｎｂ－１３Ｔａ－４．６Ｚｒ合金的耐磨性和力学性能都接近于Ｔｉ一６ＡＩ．４Ｖ合金，且弹性模量更接近
大量使用在飞机的起落架上，该合金的淬透性更好，俄罗斯的ＶＳＭＰＯ联合体分别用ｐ锻和ｏ【＋Ｄ锻
制造了该合金的大型锻件。另外俄罗斯研制的ＶＳＴ３５５３（Ｔｉ一３ＡＩ－５Ｍｏ－５Ｖ－３Ｃｒ）是用于紧固件的钛 合金，其强度和加工性能均优于Ｔｉ－６４。在承压管路系统研制成功一种新的钛合金ＶＳＴ３３３１（Ｔｉ．３ＡＩ． ３Ｖ－３Ｍｏ一１Ｚｒ），其强度比Ｔｉ一３Ａ１—２．５Ｖ高３０％左右。高强可焊钛合金Ｔ－１１０（Ｔｉ．５．５ＡＩ一１．２Ｍｏ．１．２Ｖ－４Ｎｂ． ２Ｆｅ）为Ａｎｔｏｎｏｖ飞机的重型构架设计，合金同ＢＴ２２的力学性能相当，但具有优良的焊接性能，焊接强 度系数可达０．９５，优良的焊接性能是由于同晶型的Ｄ稳定元素溶于ｏ【相中，有利于Ｆｅ等元素的均匀 分布，Ｚｒ的加入细化晶粒，减少了间隙元素在晶界的偏析，典型的力学性能为Ｒｍ）１１００ＭＰａ、Ａ≥
医用多孔金属的制备及其生物活化研究进展
摘 要 ：医用 多孔金属材料 ，特别是多孔钛 及钛合金能够提供 与人体骨组织相 匹配的力学性能 ，并 促进骨组织长人 以提高其
与骨 的固定度 ，在人体 硬组织修复与 替换方面具有广泛 的应用前景 。重 点围绕多孔 钛及 钛合金 的制备方 法及适 用于其 复杂孔
隙结 构 的 表 面 生 物 活化 方 法 ，综 述 了 各 种 方 法 在 多 孔 钛 及 钛 合 金 上 的应 用 现 状 。 目前 适 用 于 多 孔 钛 及 钛 合 金 制 备 的技 术 主 要 有 粉 末 冶 金 法 、钛 纤 维 烧 结 法 、 自蔓 延 高 温 合 成 法 、选 区 电 子 束 熔 化 技 术 和 选 区 激 光 熔 化 技 术 ，适 用 于 多 孔 钛 及 钛 合 金 表 面
ｃ ａ ｅ ｌｐ ｏ ｒｉ ｓ ｉ ｉａ ｏ ｈ ｈ ｎｉａ ｒ ｐｅ ｔｅ ｓｍ ｌ ｒｔ ｕｍａ ｎ ｎ ｒ ｍｏ ｅｇ ｏ ｈ ｏ ｎ ｉｓ ｅ ｉ ｔ ｏ ｅ ｆｔｅ ｍ ａｅ ｉｌ ｏ ｅ ｈａ ｃ ｈｅｆｘ — ｎ ｂｏ ｅ ａ ｄ ｐ ｏ ｔ ｒ ｗｔ ｆｂｏ ｅ ｔｓ ｕ ｎｏ ｐ ｒ ｓ ｏ ｈ ｔ ｒａ ｓｔ ｎ ｎ ｅ ｔ ａ ｉ ｔｏ ｅ ｗｅ ｎ ｔ ｉ ｍｐｌｎ ｓ ａ ｄ ｂ ｎｅ ａ ａ ｌ ｅ ｉ ｄ ｆｉ ｐ ａ ｔｔｏ ｉｎ ｂ ｔ ｅ ｈｅｒｉ ａ ｔ ｎ ｏ ｔｅ ｒｙ ｐ ｒｏ ｓ ｏ ｍ ｌ ｎａ ｉｎ，ｅ ｈｉ ｔｎ ｒ ａ ｔｎ ｉｌｆ ｒｔ ｐｐ ｉａ ｉｎ ｏ ｕ— ｘ ｂｉ ｇ ａ ｇ ｅ ｔｐｏｅ ｔａ ｏ ｈｅ ａ ｌｃ ｔｏ ｆｈ ｉ ｍ ａ ｒ ｉｓ ｅ ｉ ｎ ｅ ｌ ｃ ｎ ｈａ ｄ ｔｓ ｕｅｒ ｐａｒａ ｄ ｒ ｐ ａ ｅｍｅ ｔ Ｔｈｉ ｐ ｒｆ ｃ ｓ ｓｏ ｈ ｒ ｐａ ａｉｎ ｍｅ ｈ ｄｓａ ｄ ｒ ｓ ａ ｃ ｏ ｒｓ ｆｐ ｒ ｕｓｔ— ｎ． ｓｐａ ｅ ｕ ｅ ｎ ｔ ｅ ｐ ｅ ｒｔｏ ｔ ｏ ｎ ｅ ｅ ｒ ｈ ｐｒ ｇｅ ｓｏ ｏ ｏ ｉ ｏ ｔ ｎ ｕ ａ ｄ ｔｔｎｉ ａ ｉ ｍ ｎ ｉａ ｕｍ ｌｏ ｓ ａ ｄ ｔ ｉ ｕ ａ ｅ ｂ ｏ ａ ｔｖ ｔｏ ｅ ｈｎ ｌ ｉ ｓｗｈ ｃ ｒ ｕｉ ｂｌ ｏ ｈｅ ｃ ｍｐｌｘ ｐ ｒ ｔｕ ｕ ｅ． ａ ｌｙ ｎ ｈｅｒｓ ｒ ｃ ｉ — ｃｉａ ｉｎ ｔｃ ｏｏｇｅ ｉ ｈ ａｅ ｓ ｔ ｅ ｆ ｒｔ ｏ ｆ ａ ｅ ｏ ｅ ｓｒ ｃｔｒ
医用钛合金的研究现状及发展
学术论坛科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald201医用金属材料又称外科植入金属材料，是最早进行临床应用的生物医用材料，目前在临床中的应用仍最为广泛。
医用金属材料主要用作对骨骼、关节、牙齿以及血管等修复的材料使用[1]。
临床使用最早的金属材料是有一定抗腐蚀性的不锈钢，主要使用316L 奥氏体不锈钢。
随后在生物环境中具有更好的抗腐蚀性、组织反应也较小的Co-Cr合金也成为了主要的医用金属材料。
虽然使用中不断发现Co-Cr合金的毒性等缺点，但是由于于Co-Cr等系列合金的高度成熟以及钛合金加工上的难度高等因素，致使钛合金开发及应用相较其他合金落后了，直到20世纪60年代Branemark把钛合金作为口腔种植体应用后，钛及其合金作为外科植入材料才得到了广泛应用[2，3]。
近年来钛合金以其与骨更近似的弹性模量、良好的生物相容性及生物环境下优良的抗腐蚀性在临床上的应用越来越广泛， Co-Cr合金及不锈钢在临床应用上的主导地位已逐步被取代[4]。
1 医用钛合金的发展20世纪中叶以来，钛及其合金的开发应用经历了三个阶段，第一阶段以纯钛和Ti-6A1-4V为代表（即传统的α钛合金），第二阶段则是以T 1-5A l -2.5F e 和T i -6Al-7N b为代表的新型的α+β型合金，第三个阶段则是正在进行的以开发研制生物相容性更好、弹性模量更低的β型和近β型钛合金为方向的时代，其中以β型钛合金的研究开发最为广泛[5-6]。
纯钛和Ti-6Al-4V是在临床最早应用的钛合金的代表。
纯钛在生理环境下抗腐蚀性能良好，但因其强度较低、耐磨损性能较差，而限制了它在承载较大部位的应用，目前主要于承载较小部分如口腔修复等用作骨替换。
相比之下，设计开发T i-6A l-4V的最初目的是航天应用，它有强度较高、加工性能良好的特点，20世纪70年代开始在髋关节，膝关节等外科修复科目开始用于临床，随后被广泛采用，但它耐蚀性不好，偏高的弹性模量也容易引起“应力屏蔽”效应导致手术失败。
钛及钛合金的研究
钛及钛合金的研究1.引言钛是 20 世纪 50 年代发展起来的一种重要的结构金属，因其具有质轻、高强、耐蚀、耐热、无磁等一系列优良性能，以及形状记忆、超导、储氢、生物相容性四大独特功能，被广泛应用在航空航天、舰船、军工、冶金、化工、海水淡化、轻工、环境保护、医疗器械等领域，并创造了巨大的经济和社会效益，在国民经济发展和国防中占有重要的地位和作用。
钛是金属材料王国中“全能的金属”、“海洋金属”、“太空的金属”，从工业价值、资源寿命和发展前景来看，钛被视为继铁、铝之后处于发展中的“第三金属”和“战略金属”。
根据在钛中加入β稳定元素的多少及退火后的组织，钛合金可分为α、近α、α+β、近β和β钛合金。
美、日、俄罗斯以及中国等许多国家都高度重视钛合金的发展，各国根据不同国情和需求进行了各自的研发，现已得到了广泛的应用[1~3]。
2.钛及钛合金的特点钛及钛合金具有许多优良特性,主要体现在如下几个方面：(1)比强度高。
钛合金具有很高的强度,其抗拉强度为686~1 176 MPa,而密度仅为钢的60%左右,所以比强度很高。
(2)硬度较高。
钛合金(退火态)的硬度HRC为32~38。
(3)弹性模量低。
钛合金(退火态)的弹性模量为1.078@105~1.176@105MPa,约为钢和不锈钢的一半。
(4)高温和低温性能优良。
在高温下,钛合金仍能保持良好的机械性能,其耐热性远高于铝合金,且工作温度范围较宽,目前新型耐热钛合金的工作温度可达550~600e;在低温下,钛合金的强度反而比在常温时增加,且具有良好的韧性,低温钛合金在-253e时还能保持良好的韧性。
(5)钛的抗腐蚀性强。
钛在550e以下的空气中,表面会迅速形成薄而致密的氧化钛膜,故在大气、海水、硝酸和硫酸等氧化性介质及强碱中,其耐蚀性优于大多数不锈钢。
此外,钛还具有形状记忆、吸氢、超导、无磁、低阻尼等优良特性。
纯钛及钛合金与其他材料有关性能的对比见表1。
3.钛及钛合金的研究进展1954 年美国成功研制出第一个实用钛合金Ti-6Al-4V，由于其具有优异的综合性能，成为钛合金中的王牌合金[1]。
国内外钛合金研究及应用现状
国内外钛合金研究及应用现状钛合金是一种重要的结构材料，其具有高强度、高耐腐蚀性、高温强度和优异的塑性等特性。
目前，钛合金在航空、航天、船舶、汽车、医疗器械、核力工程等领域得到了广泛应用。
本文主要介绍国内外钛合金研究及应用现状。
1.材料设计钛合金的材料设计是目前的热点研究领域之一。
通过调控钛合金组织结构、晶粒尺寸和相含量等，可以改善其力学性能、耐腐蚀性能和加工性能。
目前，国际上钛合金的材料设计主要基于计算机辅助材料设计，通过理论计算和实验验证来设计出新的钛合金材料。
2.制备工艺钛合金的制备工艺直接影响其性能和成本。
目前，国内外对钛合金的制备工艺进行了很多研究，包括真空冶炼、熔模铸造、粉末冶金、等离子旋转电弧熔合、电子束熔合、激光熔合、等离子喷涂等。
这些制备工艺可以提高钛合金的材料利用率和成本效益，并拓宽了钛合金的应用范围。
3.表面处理技术钛合金的表面处理技术是针对其表面形态、化学性质和力学性质进行的一系列处理技术，目的是增强钛合金材料的抗腐蚀性、磨损性和生物相容性。
目前常用的表面处理技术包括阳极氧化、电解陶瓷涂层、电解制取钝化膜、喷砂、抛光等。
1.航空航天领域由于其高强度、低密度、高温强度和耐腐蚀性能，钛合金广泛应用于航空航天领域。
钛合金可以用于制造飞机、火箭、导弹的结构和发动机部件，如航空发动机的叶片、壳体等。
2.汽车领域随着汽车工业的快速发展，钛合金也逐渐在汽车领域得到广泛应用。
钛合金轮毂、排气管、螺栓连接件等都具有重要的应用价值。
3.医疗器械领域钛合金对人体无毒、无害，且生物相容性好，被广泛应用于医疗器械领域，如人工关节、牙科种植体、外科手术器械等。
4.海洋工程领域钛合金在海洋工程领域也具有重要的应用价值。
海水腐蚀性强，而钛合金具有较强的耐腐蚀性能，因此可以用于制造海洋工程设备和海底管道等。
钛合金也被广泛应用于核力工程领域。
核电站中的水箱、反应堆舱壳、管道、定位器等部件都可以使用钛合金材料制造。
国内外钛合金研究的发展现状及趋势-赵永庆
第29卷 第5期2010年5月中国材料进展MATER I A LS CH I NAV ol 29 N o 5M ay 2010收稿日期:2009-12-24基金项目:国家973计划项目(2007C B613807);国家科技支撑计划项目(2007BAQ00087);973引导项目(2005CCA06400)通信作者:赵永庆,男,1966年生,博士,教授,博士生导师国内外钛合金研究的发展现状及趋势赵永庆(西北有色金属研究院,陕西西安710016)摘 要:钛及钛合金因具有优异的综合力学性能,得到各行各业的高度重视,介绍了近10年国外、国内钛合金研究的发展现状、趋势与差距,及时我国钛合金研制的建议。
关键词:钛合金;发展现状;趋势中图分类号:TG 146 2+3 文献标识码:A 文章编号:1674-3962(2010)05-0001-08Current Situation and Developm entTrend of Titaniu m A lloysZ HAO Y ongqing(N orth w est Institute for N on ferrousM eta l R esearch ,X i an 710016,Ch i na)Abstrac:t Because o f the i r exce llent properties ,g rea t atten tion has been pa i d t o T i and T i a lloys .T his paper rev i ew st he ir current situati on and deve l op m ent trend i n recent ten years ,and also g ives the differences bet ween Ch i na and o thercoun tries .The suggesti ons for develop m ent o f T i a lloys are a l so put for w a rd .Key w ords :T i a lloys;cu rrent s i tuation ;deve l op m ent trend 1 前 言钛及钛合金因具有优异的综合力学性能,在航空、航天、船舶、石油、化工、兵器、电子等行业得到高度重视和广泛应用。
国内外钛合金研究及应用现状
国内外钛合金研究及应用现状近年来，钛合金在国内外各行各业都得到广泛的应用，研究跨越了材料物理和化学，机械设计，生产工艺，涂敷工艺，智能制造，组装，维修和维护等多学科领域，这种多学科交叉性得到了国内外的广泛关注和深入研究，从而推动了钛合金的发展和实用化。
钛合金的特点是结构紧凑，耐腐蚀性强，耐热性好，延伸性和抗冲击性也非常出色，因此被广泛应用于航空航天，汽车，医疗，电力，建筑等行业，而且由于其低密度和轻量特点，更能够满足提高制造效率，减少能源消耗，减少污染的要求。
目前，国内外钛合金研究主要集中在材料特性、制备技术、新型钛合金的研发等方面。
先，关于材料性能的研究，国内外的研究者着重研究钛合金的强度、塑性、焊接性和耐腐蚀性等力学性能，以拓展其性能，满足不同环境下用途的需求。
其次，关于制备技术的研究，主要是研究高性能钛合金的制备工艺，以提高其材料性能，降低生产成本。
最后，关于新型钛合金研发方面，目前有多学科交叉研究，包括聚合物增强钛合金、复合材料、添加剂改性等，从而进一步拓展钛合金的应用范围，满足不同行业的多样化需求。
在实际应用方面，钛合金目前主要用于航空航天、汽车、医疗、电力、建筑等行业，特别是航空航天领域的应用最为广泛，主要是因为钛合金的低密度、重量轻、高强度、耐腐蚀性良好等特点，能够充分地满足航空航天装备的要求，比如飞机发动机，航空航天机械件和结构零件等，这些应用使得钛合金在航空航天领域得到了广泛的应用。
此外，还有越来越多的行业开始尝试使用钛合金，比如汽车、电力行业，利用它们的可塑性，建造轻量化的汽车零部件，减轻汽车质量，降低汽车节油，以及在高速公路、铁路、桥梁等高精尖的土木工程中，使用钛合金制作可靠的抗腐蚀结构件，从而提高了建筑物的抗侵蚀性，维护了高速公路和铁路等行业的安全性和可靠性。
总而言之，钛合金在国内外各行各业的研究和应用都得到了广泛的关注，以提高性能、节约能源、降低污染等多方面都有着重要作用，推动了钛合金的发展和实用化。
钛合金技术发展现状及趋势
钛合金技术发展现状及趋势
钛合金是一种具有高强度、低密度、耐腐蚀等优良性能的金属材料，
被广泛应用于航空、航天、汽车、医疗等领域。
随着科技的不断进步，钛合金技术也在不断发展，未来的趋势是什么呢？
目前，钛合金技术的发展主要集中在以下几个方面：
1. 新材料的研发
钛合金的种类越来越多，不同的合金具有不同的性能，如高强度、高温、高耐腐蚀等。
目前，研究人员正在不断探索新的钛合金材料，以
满足不同领域的需求。
2. 制备工艺的改进
钛合金的制备工艺对其性能有着重要影响。
目前，研究人员正在探索
新的制备工艺，如粉末冶金、等离子烧结等，以提高钛合金的性能和
降低成本。
3. 应用领域的拓展
钛合金在航空、航天、汽车、医疗等领域已经得到广泛应用，未来还
有很大的拓展空间。
例如，钛合金可以用于制造海洋工程设备、核电
设备等。
未来，钛合金技术的发展趋势主要有以下几个方面：
1. 多功能化
随着人们对钛合金性能要求的不断提高，未来的钛合金将具有更多的
功能，如自修复、自清洁、自感应等。
2. 精细化
未来的钛合金将更加精细化，具有更高的强度、更低的密度、更好的
耐腐蚀性能等。
3. 绿色化
钛合金的制备过程中会产生大量的废水、废气等污染物，未来的钛合
金制备将更加环保，减少对环境的影响。
总之，钛合金技术的发展前景广阔，未来的钛合金将具有更多的功能、更高的性能和更好的环保性能。
钛合金增材制造技术研究现状及展望
钛合金增材制造技术研究现状及展望1. 引言钛合金作为一种高强度、耐腐蚀的金属材料，在航空航天、医疗器械等领域具有重要应用价值。
钛合金增材制造技术作为一种新型的制造工艺，具有快速、灵活、定制化生产的优势，逐渐受到广泛关注。
本文将从现状和展望两个方面对钛合金增材制造技术进行深入探讨。
2. 现状2.1 钛合金增材制造技术的发展历程钛合金增材制造技术起源于20世纪80年代，最初主要用于快速成型原型制作。
随着3D打印技术的不断进步，钛合金增材制造技术逐渐应用于航空航天、医疗器械等领域。
目前，国内外相关研究机构和企业纷纷加大钛合金增材制造技术的研究力度，推动了该技术的发展。
2.2 钛合金增材制造技术的关键技术和方法目前，钛合金增材制造技术主要包括激光熔化、电子束熔化、粉末床烧结等多种方法。
激光熔化技术因其成形精度高、熔池稳定等优点被广泛应用，但是存在着成本高、成形速度慢等缺陷。
而电子束熔化技术在成形速度和成形精度方面具有一定优势，但也存在熔池不稳定等问题。
粉末床烧结技术通过层层堆积和粘结制备钛合金件，成形速度较慢，但成形质量相对稳定。
各种方法各有优劣，对于不同的应用场景需根据具体情况选择合适的方法。
3. 展望3.1 钛合金增材制造技术的未来发展趋势随着3D打印技术的不断成熟和发展，钛合金增材制造技术将迎来更广阔的应用前景。
未来，该技术有望在航空航天、汽车制造、生物医药等领域得到更广泛的应用，为工业制造带来革命性的变革。
随着材料科学的不断进步，新型钛合金材料的研发也将推动该技术的发展。
3.2 个人观点钛合金增材制造技术作为一种新型的制造工艺，具有独特的优势和巨大的潜力。
我认为，随着相关技术的不断创新和完善，钛合金增材制造技术将成为未来工业制造的主流技术之一，为社会发展和进步带来更多的可能性。
结语通过对钛合金增材制造技术的现状和展望进行了全面的评估和分析，我们对该技术有了更深入的理解。
随着3D打印技术和材料科学的不断进步，相信钛合金增材制造技术在未来将有更加广阔的发展前景。
钛合金的发展现状及应用前景
钛合金的发展现状及应用前景钛合金是一种具有优异性能的金属材料，其具有高强度、高刚度、低密度、耐腐蚀等特点，被广泛应用于航空、航天、医疗、能源、汽车、化工等领域。
在未来，随着科学技术的不断发展，钛合金的应用前景将更加广阔。
首先，钛合金的制备技术得到了显著提升。
随着材料工艺的不断改进创新，钛合金制备技术从单一的熔化法发展到了粉末冶金、表面改性、复合材料等多个领域，能够满足不同应用场景的需求。
同时，钛合金的制备成本也逐渐降低，进一步促进了其在各个行业的应用。
其次，钛合金在航空航天领域的应用越发广泛。
钛合金具有低密度和高强度的特点，使得它成为飞机、航天器等航空器件的理想材料。
例如，钛合金在飞机结构、发动机部件、螺旋桨等方面的应用已经非常成熟。
而且，随着航空航天技术的不断进步，对钛合金的需求将会进一步增加。
再次，钛合金在医疗领域有着广泛的应用前景。
由于钛合金具有良好的生物相容性和耐腐蚀性能，被广泛应用于人体骨骼修复、人工关节、牙科种植等领域。
随着人口老龄化趋势加剧，对医疗器械的需求将会进一步增加，钛合金在医疗领域的应用前景非常广阔。
此外，钛合金在能源、化工、汽车等领域也显示出了巨大的潜力。
钛合金可以用于制造高温耐腐蚀的燃烧器、炉子等能源装备，并且在太阳能、风能等领域也有着广泛的应用前景。
同时，钛合金在汽车制造领域可以用于制造减重部件，提高汽车耐用性和燃油效率。
总之，钛合金作为一种优质的金属材料，在航空、航天、医疗、能源、化工、汽车等领域具有重要的应用价值。
作为一种高强度、高刚度、低密度、耐腐蚀的材料，钛合金在未来的应用前景将会越来越广阔。
随着科技的进步和制备技术的提升，钛合金将能够更好地满足不同行业的需求，为人们的生活和工作提供更多的便利和发展机遇。
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。
生物医用金属材料研究现状与应用进展
生物医用金属材料研究现状与应用进展
随着人们对健康的关注度不断提高，生物医用金属材料在医学领域中的应用越来越广泛。
这些金属材料具有良好的生物相容性、力学性能和稳定性，同时也能够满足医学设备的需求。
目前，主要的生物医用金属材料包括钛及钛合金、铬钼合金、不锈钢、镍钛形状记忆合金等。
其中，钛及钛合金是应用最为广泛的生物医用金属材料。
钛及钛合金具有良好的生物相容性，能够与人体组织良好地结合，对人体无毒副作用，同时还具有较高的力学性能和耐腐蚀性。
因此，钛及钛合金制成的医疗器械、种植体、修复材料等在骨科、牙科、耳鼻喉科等医学领域得到广泛应用。
铬钼合金具有优异的耐腐蚀性和高温抗氧化性，因此在心脏起搏器、血管支架等领域也有广泛的应用。
不锈钢在手术器械制造和医用耗材的生产中也有着广泛的应用。
近年来，镍钛形状记忆合金的应用也越来越受到关注。
镍钛合金具有良好的生物相容性、耐腐蚀性和形状记忆性能，因此在牙科、神经外科等领域中得到了广泛应用。
例如，在牙科种植体中，镍钛形状记忆合金能够更好地适应患者的口腔形态，提高种植体的成功率。
总之，生物医用金属材料在医学领域的应用前景广阔，未来还有很大
的发展空间。
但是，金属材料也存在一些问题，例如金属离子的释放、磨损等会对人体造成不良影响。
因此，随着技术的不断进步，对生物医用金属材料的研究和改进也需要不断推进，以更好地满足医学的需求。
钛合金的最新研究进展和应用
钛合金的最新研究进展和应用钛合金是一种优良的金属材料，由于其优异的物理和化学性能，被广泛应用于航空、航天、汽车、医疗等领域。
最近几年，钛合金的研究发展取得了很大进展，在材料的制备、加工和表面处理等方面都有了创新。
一、钛合金的制备制备钛合金的方法有很多种，主要包括气相沉积、熔融铸造、粉末冶金和物理气相沉积等。
细粒化和均匀化是钛合金制备的重要研究方向。
目前，热等静压制备方法在制备高强度、高韧性钛合金方面有了很大的进展，并且可以实现对钛合金宏观形貌和微细结构的精细控制。
二、钛合金的加工传统的钛合金加工方法包括铸造、锻造、剪切、冲压等。
近年来，先进的加工技术在钛合金加工中得到了广泛应用，例如光刻、激光成形、数控加工等。
激光成形技术可以实现对钛合金的高效率加工，提高了钛合金零部件的精度和质量。
三、钛合金的表面处理对钛合金表面的处理可以改善钛合金的耐腐蚀性和抗氧化性，提高钛合金的使用寿命，并且可以增加钛合金的美观度。
目前，主要有化学表面处理、电化学表面处理、金属镀覆和涂层表面处理等方法。
其中，氧化处理可以在钛合金表面形成一层高硬度的氧化膜，提高钛合金的耐磨性和耐腐蚀性。
四、钛合金的应用钛合金的应用范围非常广泛，主要包括以下几个方面：（1）航空航天领域。
钛合金作为航空和航天工业的主要结构材料，具有优良的高温、高强度、低密度等特点。
（2）医疗领域。
钛合金作为医疗行业中的植入材料，在人体内具有良好的生物相容性和耐腐蚀性。
（3）汽车领域。
钛合金可以提高汽车零部件的强度和韧性，缩小零部件的尺寸和重量，同时也可以提高燃油效率。
总的来说，随着钛合金的研究不断深入，其应用领域也在不断扩展。
未来，钛合金将在更广泛的领域得到应用，同时也需要继续加强其制备、加工和表面处理等方面的研究，以提高其性能和应用价值。
钛及钛合金的应用现状与发展趋势分析
1. 钛及钛合金的应用现状与发展趋势分析钛及其合金具有重量轻、强度大、耐热性强、耐腐蚀等许多优特性，被誉为“未来的金属”，是具有发展前途的新型结构材料。
钛及其合金不仅在航空、宇宙航行工业中有着十分重要的应用，而且已经开始在化工、石油、轻工、冶金、发电等许多工业部门中广泛应用。
1.1. 钛在化工等部门的应用钛的另一个显著特点是耐腐蚀性强，这是由于它对氧的亲合力特别大，能在其表面上生成一层致密的氧化膜，可保护钛不受介质腐蚀。
金属钛在大多数水溶液中，都能在表面生成钝化氧化膜。
因此，钛在酸性、碱性、中性盐水溶液中和氧化性介质中具有很好的稳定性，比现有的不锈钢和其它有色金属的耐腐蚀性都好，甚至可与铂比美。
但是，如果在某种介质中，能连续溶解钛表面氧化膜时，则钛在这种介质中便会受到腐蚀。
例如，钛在氢氟酸、浓的或热的盐酸、硫酸和磷酸中，由于这些溶液溶解钛表面氧化膜，所以钛被腐蚀。
如果在这些溶液中加入氧化剂或某些金属离子时，则钛表面氧化膜便会受到保护，此时钛的稳定属于增加。
1.2. 化学工业钛在各种酸、碱、盐介质中，除上述四种无机酸和腐蚀性很强的氯化铝外，都具有很好的稳定性。
所以，钛是化学工业中优良的抗腐蚀材料，得到了越来越广泛的应用。
例如，在氯碱工业中使用钛金属阳极和钛制湿氯气冷却器，收到很好的经济效果，被誉为氯碱工业中的一大革命。
1.3. 石油工业钛在有机化合物中，除了温度较高下的五种有机酸(甲酸、乙酸、草酸、三氯乙酸和三氟乙酸)外，都具有非常好的稳定性。
因此，钛是石油炼制和石油化工中优良的结构材料，可以用来制作各种热交换器、反应器、高压容器和蒸馏塔等。
三．冶金工业钛属活性金属，具有良好的吸气性能，是炼钢工业中优良的脱气剂，它能化合钢在冷却时析出的氧和氮。
在钢中加入少量的钛(<%)可使钢坚韧而富有弹性。
钛也是炼钢，炼铝等工业中重要的合金添加剂。
钛具有超导性，是一种常见的超导材料。
另外，钛在含有金属离子的酸性溶液中具有很好的稳定性，因此钛在湿法冶金工业中，如铜、镍、钴、锰等有色金属的电解生产中，有着十分广泛的应用。
生物医用钛合金材料的研究进展
生物医用钛合金材料的研究进展随着现代医学的发展，生物医用材料在医疗领域中起着至关重要的作用。
其中，钛合金材料由于其优良的生物相容性和机械性能而备受关注。
本文将就生物医用钛合金材料的研究进展进行探讨。
一、钛合金材料的特点钛合金是由钛和其它元素（如铝、钼等）合金化而成的材料。
它具有重量轻、力学性能好、耐蚀性高、生物相容性好的特点，成为了生物医学领域中广泛使用的材料之一。
钛合金的重量轻是由于钛的密度较小，在医疗设备中使用可以减轻患者的负担，提高手术的成功率。
同时，钛合金的力学性能优异，能够满足不同医学需求的要求，比如可以使用于骨骼支架、牙科种植体等方面。
另外，钛合金具有良好的耐蚀性，不易被体液和生物组织腐蚀，因此可以长期应用于植入体内的医疗器械。
此外，钛合金表面易于与骨组织结合，能够促进骨与植入物的整合，提高植入物的稳定性与功能。
二、生物医用钛合金材料的应用（一）骨骼修复领域钛合金材料在骨骼修复领域中有着广泛的应用。
具体而言，钛合金可以制成骨板、骨螺钉等用于骨折固定，或制成人工关节、人工髋等用于关节置换。
这些医用器械不仅具有良好的生物相容性，而且由于钛合金的机械性能优良，可以承受髋关节等关节处较大的压力，降低植入物疲劳破坏的风险。
（二）牙科应用领域钛合金材料在牙科应用领域中也有着重要的地位。
一些研究表明，钛合金种植体可以与骨组织无缝结合，能够成为牙齿修复的稳定支撑。
此外，钛合金材料表面可进行氧化处理，形成微米级的表面粗糙度，有助于促进骨细胞的黏附和生长，提高种植体的成功率。
（三）心脏血管领域钛合金材料在心脏血管领域的应用主要体现在人工心脏瓣膜上。
钛合金人工心脏瓣膜具有平滑的表面、良好的机械性能和生物相容性，能够在血流中保持无阻力、无泄漏的状态。
三、钛合金材料改性与表面处理目前，对钛合金材料的改性与表面处理成为了研究的热点。
常见的改性方法包括氧化、纳米涂层、生物功能化修饰等。
氧化处理可以改善钛合金表面的生物相容性和机械性能，增强钛合金与骨组织的结合。
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稀有金属材料与工程
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钛和钛合金生物活化研究现状
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。不经过热处理的样品在 $12 中也形 。与其他生物活性涂层，如 AB$B 玻
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璃，"KU 玻璃陶瓷等相比，碱热法处理形成的涂层具 有更高的基体结合强度 4 ?B6 ?C 9 。植入动物体内， 只经碱 热处理， 不经 $12 浸泡的样品和经 $12 处理形成表面 类骨磷灰石的样品都与骨组织形成直接结合， 结合强 度明显高于不经碱热处理的样品。 而且表面形成类骨 磷灰石的样品能促进植入后早期骨结合 4 ?E 9 。 碱热处理法的活化机理认为是钛溶胶的作用 4?F6 ?59 ： 经强碱溶液处理后，钛表面形成了水合钛酸钠 水合钛酸钠溶胶 S)?;%>@ 溶胶 4 E6 5 P 7? 9 。 C88R 热处理时， 脱水形成凝胶，并有少量金红石晶体和聚钛酸钠 # S)? ;%B >77 3 晶体形成。浸入 $12 中后， 无定型或晶态 的钛酸钠再次水合形成钛溶胶，表面富含 ;%K>!。 然后 N>@KA 与 M)? : 共沉积， 磷 ;%K>! 首先与 M)? : 结合， 灰石异相成核并结晶生长， 形成类骨磷灰石。表面磷 灰石层通过 ;%>? 向基体转变， M)， N 及 ;% 的含量由外 向里呈梯度变化， 因此其结合强度较高。 $" # 酸碱两步化学法 酸碱两步化学法的处理过程为： 7 3 将钛或钛合金 在等量的 7FV # 质量分数， 下同 3 !? $>A 和 AFV !M( 混 合溶液中浸蚀 @8&%I； ? 3 在 7A8R 的 8T ?S S)>! 溶液 中煮沸 BH。然后再浸入过饱和磷酸钙溶液 # $M$ 3 中， 短时间内可在钛表面形成较厚的磷酸钙层。 在过饱和 磷酸钙溶液处理之前，可以进行预钙化：将两步处理 后的钛或钛合金置入 8T BS S)? !N>A 溶液中过夜，再 在饱和 M) # >! 3 ? 溶液中浸泡 BH。经预钙化处理的样 品表面 M)KN 沉积速度更快 4 @86 @7 9 。
。 用激光法可
4 7E 9
在 ;%C "(A D 合金上沉积纯 !" 晶体或非晶态涂层 此外还有火焰喷涂法、 射频溅射法等 4 7F6 75 9 。
。
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化学法
化学法是对钛及钛合金表面进行化学改性使其
具有生物活性， 在模拟体液中浸泡或在动物体内骨位 置种植均能形成表面类骨磷灰石层， 所以化学法也称 为生物仿生方法 # 1%.&%&+*%G &+*H., 3 或生物矿化法 # 1%.&%I+=)(%J)*%.I 3 。 $" ! 溶胶 % 凝胶法 溶胶 K 凝胶法是通过在钛及钛合金表面涂覆钛 凝胶而使其具有生物活性。 将溶有蒸馏水的酒精加入 钛酸酯并强烈搅拌， 用硝酸酸化防止 ;%>? 沉淀， 得到 前驱体。硝酸钙 L 磷酸酯溶液混合并加入前驱体中， 酒精挥发后得到涂覆混合物溶液。基体在涂覆溶液 中浸提，溶液涂覆在基体表面。高温处理得到结晶 表面膜 4 ?86 ?7 9 。 其厚度可由浸提速度和次数及不同粘度 的前驱体来控制。 热处理后， 将其浸入 $12 中， 表面有 磷灰石沉积。植入动物体内， 植入体与骨之间形成直 接骨性结合， 无纤维组织介入。 若要得到梯度涂层， 则 可选用不同 ;% L M) L N 比的混合物， 多次浸提。热处理 万方数据
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梁芳慧等： 钛和钛合金生物活化研究现状
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两步处理法进行表面活化时， 利用盐酸和硫酸浸 蚀钛， 获得较大面积， 再通过沸腾的低浓度碱液浸泡， 使钛表面形成较厚、 稳定的微孔氧化钛层。 认为其生 物 活化 机 理 是表 面 $%&" 的作 用 。 $%&" 在 水 溶 液中 与 ( 带负电荷。 如果在处理后用 )* + &’ , " 溶液 &’ 结合， 进行预钙化， 可以在表面吸附 ’-&
作者简介： 梁芳慧， 女， 博士研究生， 东北大学材料科学与工程系， 辽宁沈阳 88...) ； 通讯地址： 西北有色金属研究院生物 8;<= 年生，
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材料工程中心， 陕西西安 <8..8> ， 电话： .&;9>&>)&8%
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稀有金属材料与工程
@? 卷
体的结合强度。而结晶度过低， 会使涂层在体内溶解 过快， 稳定性变差。近来， 对等离子喷涂 !" 涂层的体 外性质仍有研究。经模拟体液 # $%&’()*+, -.,/ 0(’%,， 说明涂层具 $12 3 浸泡后的涂层表面形成碳酸磷灰石， 有良好的生物活性。动物实验表明，有 !" 涂层的种 植体钛合金离子在动物体内的释放减少， 且新骨形成 速度要比无涂层时快， 与自然骨结合强度高 4 56 78 9 。 对涂 层成分和结构等也有进一步研究。利用 !" : ;% 粉作 为原料， 喷涂后涂层与基体间的结合强度提高 4 77 9 。此 外对 !" : <=>? 复合涂层及梯度涂层也有研究 4 7?6 7@ 9 。 等离子喷涂法具有生产效率高、涂层均匀、涂层 与基体间结合强度较高、 重复性好以及适合工业化生 产等优点。 但这种方法以及其他的物理热喷涂方法都 需要复杂的设备，成本相对较高，对工艺参数的调控 要求也很严格；而且涂层成分和结构与自然骨中 !" 不一致， 不能在复杂形状表面获得均匀涂层。这些缺 点限制了其在临床中的应用。 !" # 其它物理法 用离子束溅射在钛表面制得的磷灰石涂层均为 非晶态相， 与电流强度无关。经热处理可以转变为较 完全的晶态。 随电流强度增大， 涂层层与层之间、 涂层 与基体之间的结合强度均增大 4 7A 9 。 用磁控溅射可在钛 上制备晶体 !" 和无定型 !" 涂层 4 7B6
".
302 P $% 试样在植入动物股骨 Q 周后取出进行生物力 学和组织学评价表明，有 302 膜的试样的骨结合强 度高于等离子喷涂试样； 骨组织在表面的覆盖度大于 无涂层试样， 而与等离子喷涂层无明显差别 9 #RI #Q ; 。 钛及钛合金的各种表面化学活化方法， 都具有共 同的优点， 就是所需设备简单， 成本较低； 可以在复杂 形状的材料表面均匀涂层； 在仿生体液中形成的磷灰 石层为类骨磷灰石， 与天然骨成分和结构相近； 可以 通过改变仿生体液的成分来改变涂层的成分， 可以使 蛋白质、 骨生长因子、 抗生素等有机物质在涂层中与 但对不同的方法， 还需要在不同的方 ’0 共沉积 9 #S ; 。 面加以研究和加强。 对溶胶 < 凝胶法， 需要进一步提 高涂层与基体之间的结合强度。 对碱热处理法， 其长 期植入效果需要进一步确定。 对双氧水处理法， 其机 理还需深入研究。 各种化学法的共同缺点就是步骤复 杂， 费时。
!
物理法
物理法是通过涂覆磷酸盐涂层或注入 FG 等元素
在钛表面引入生物活性涂层，制备活性涂层 I 钛复合 材料。在生理条件下， 钛与骨组织间经过所涂覆的涂 层或其他磷酸盐等形成骨性结合。 !" ! 浸涂法 用 含 FG， H 元 素 的 溶 液 混 合 制 备 羟 基 磷 灰 石
收到初稿日期： &..89.:9&8 ；收到修改稿日期： &..&98&9%.
加而增加。 用这种方法所制得的涂层与基体之间结合 力很弱。涂层中的 J* 晶体在动物体内易被吸收，能 使新骨很快生成， 可以用于初期成骨。 浸涂法比较简单， 易于操作。但涂层性能对溶胶 成分、 温度等条件较为敏感。 此外， 涂层与基体 +J 值、 结合强度不高。 !" # 等离子喷涂法 等离子喷涂法是现在临床上研究较为成熟、 应用 最多的方法。 这种方法是利用两直流电极之间产生的 电弧使通过电极间的气体电离而形成热等离子体， 温 将粉末材料送入等离子焰中加热熔 度可达 % K 8.)L， 融， 并高速喷射到金属基体上快速凝固而形成涂层 C) D 。 通常用于喷涂的 J* 粉末中， FG I H 摩尔比约 8$ ><， 粒径 =.!O P :=!O。在钛及钛合金基 J* 含量M;:N ， 体上制得的等离子喷涂涂层主要由无定型相、颗粒 内层的再结晶相和原结晶相组成，主要成分包括 J*、氧磷灰石、磷酸三钙 ? 2FH @ 等 C = D 。喷涂工艺参 数如功率、喷涂距离、后热处理条件等都会影响涂层 结构和性能 C > P : D 。喷涂后进行热处理或水蒸气处理可 使无定型相转化为结晶相。真空热处理使部分 J* 转 化为磷酸三钙和磷酸四钙。涂层应有适当结晶度 ? 如 >.N @ ，完全结晶化反而会降低生物活性和涂层与基
钛及钛合金作为生物医用材料， 具有优良的机械 性能， 已经广泛用于人体硬组织损伤的修复
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? J* @ 溶胶， 将钛或钛合金在溶胶中浸涂， 制得 J* 涂 层 C &’
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。涂层厚度随浸涂次数和溶胶中 J* 含量的增
及钛合金表面有一层致密的二氧化钛钝化层， 在植入 人体后， 不能诱导磷酸盐沉积。 因此， 钛及钛合金与骨 组织往往形成骨整合， 而不能形成骨性结合。钛及钛 合金的表面生物活化就是要使金属经过处理后， 能够 在生理环境下诱使磷灰石层沉积在金属表面， 从而与 骨组织实现直接化学键合。 这样可以使种植体在具有 较高机械强度的同时具有表面生物活性。 钛的生物活 化有两种手段：一是在钛表面涂覆生物活性涂层 ? 如 磷酸盐、 活性 2-E& 等 @ ， 二是通过表面改性使原钝化态 氧化膜转化为活性氧化膜或其他活性膜 ? 如钛酸盐、 FG A 2-， 2-E& A FG A H 膜等 @ 。 钛及钛合金的表面生物活化方法有多种， 大致可 以分为 % 类： 物理法， 化学法和电化学法。