中科院金属所自主研发的Ti2448钛合金获美国专利
带你简单却全面的认识生物医用钛合金
生物医用钛合金生物医用材料是指和生物系统相作用，用以诊断、治疗修复或替代机体中的组织、器官或增进其功能的材料。
可分为医用金属材料、医用高分子材料、医用陶瓷材料等，其中医用金属材料占有很大的比重，特别是骨科产品、心脑血管产品。
由于钛与人体骨骼接近，对人体组织具有良好的生物相容性、无毒副作用，具有其他材料无法比拟的优势,所以医用钛在医疗领域得到了广泛的应用。
生物医用钛合金的优势∙生物相容性：与人体发生最小的生物学反应，无毒无磁，作为人体植入物，对人体无毒副作用。
∙力学性能：高强度、低弹性模量，既满足力学要求，又与人体自然骨弹性模量相近，可减少应力屏蔽效应，更有利于人骨的生长愈合。
∙耐腐蚀性能：钛合金为生物惰性材料，在人体生理环境下有有意的抗腐蚀性能，对人体生理环境不产生污染。
∙质轻：一般钛合金的密度仅为不锈钢的56%，植入人体后大幅度减轻人体的负荷量。
生物医用钛合金发展历程金属材料是人类生物医学发展史上最早用于创伤修复和矫形治疗的传统材料。
从20世纪30年代起，CoCr合金、不锈钢曾先后被用于医学领域并成为目前传统的医用金属材料；20世纪40 年代,性能更优异的生物医用钛得到研究并证明了其临床可行性。
生物医用钛合金经历了纯钛与Ti-6Al-4V钛合金、改良钛合金、低模量β钛合金三个历程：∙1950-1980年：纯钛首次用于生物医药领域，证实了良好的生物相容性。
Ti6Al4V 广泛用于外科修复或替换材料。
∙1980-1990年:证实V、Al是对生物体有毒副作用的元素；开发出以Nb、Fe替代V的第二代改良新型医用钛合金。
∙1990年-至今：90年代初期开发第一个具有更好生物相容性和更低弹性模量的β钛合金Ti13Nb13Zr,从此开启了具有优异性能的生物医用β钛合金的开发和使用。
国内研究现状及问题我国从20世纪70年代开始医用钛合金材料的研究和应用，经过前期对Ti-6Al-4V 、Ti-6Al-7Nb、Ti-5Al-2.5Fe医用钛合金的仿制研究，早在1999年西北有色金属研究院在国内首次研制出第一个具有我国自主知识产权近α型新型医用钛合金TAMZ（Ti-2.5Al-2.5Mo-2.5Zr），综合性能与Ti-6Al-7Nb相当。
纳米材料在骨、牙再生修复中的生物学过程研究
项目名称：纳米材料在骨、牙再生修复中的生物学过程研究首席科学家：林野北京大学起止年限：2012.1至2016.8依托部门：教育部一、关键科学问题及研究内容（一）关键科学问题对植入式生物材料纳米结构与机体反应的调控机理与作用机制进行深入研究和认识，将有助于解决纳米生物医用材料发展面临的重大科学问题,发展具有我国自主知识产权的纳米生物医用材料，提高硬组织重大疾病诊疗水平奠定基础，满足我国社会经济和人民健康事业发展的重大需求。
围绕上述国家重大需求，针对硬组织再生修复需要解决的重大科学问题，本项目拟设立4个课题，课题之间形成有机联系，通过联动与协作，重点解决以下共性关键科学问题：(1)具有高生物相容性纳米材料及其界面的设计与制备原理；(2)材料表面纳米结构与细胞、组织之间的相互作用机理；(3)纳米结构对材料/组织界面生物力学匹配性、植入体长期力学稳定性、植入体寿命的影响机制；(4)纳米生物医用材料、材料/组织界面表征新手段、新方法（二）结合科学问题的内涵将开展的主要研究内容钛合金种植体材料表面纳米拓扑结构的结构梯度和成分梯度都会影响种植体材料与细胞的相互作用，因此本研究将定量研究不同表面纳米功能梯度的新型钛合金种植体材料对骨整合相关蛋白质组变化，对成骨细胞增殖分化、破骨细胞前体转化以及成纤维细胞信号通路系列基因表达的影响，探索材料表面纳米功能梯度结构设计对骨整合界面结合特性、细胞选择过程及相关信号因子的影响规律，探讨材料表面拓扑结构对成骨的控制作用，为表面纳米功能梯度的新型钛合金牙种植体材料的设计、制备和调控提供科学理论依据。
利用高分子（如聚酰胺PA）优异的生物相容性及与颌骨松质骨极其接近的弹性模量以及其吸湿后微小的体积膨胀等特点，设计功能梯度涂层来调整PA涂层与钛基体间热膨胀系数，采用塑料火焰喷塑技术在蚀刻处理后的纯钛种植体表面形成一层类牙周膜功能的成分过渡的TiO2/TiO2-PA/PA高分子涂层，探讨其应力缓冲和传导特性，揭示其在结构和功能方面与天然牙周膜间的关联及相似性，探索其模仿天然牙周膜行使功能的基础及其与周围组织间生物力学相容的机制，并利用蛋白质组学技术，从蛋白质分子水平，研究材料及表面仿生设计。
考研有机化学真题及答案
D. LiAlH4 )
H 3C
A.
CH 3 C C C C2H5
B.
M e2 H C C C2 H5
D.
O CH 3 C C O CH 3
C2 H 5
H 3C
C.
CH3 C C C O C H3
H3 C O
H3 CO C Br
CO CH 3 Br
D. I2 /OH-(aq)
6. 区别安息香和水杨酸可用下列哪种方法？( ) A. NaOH(aq) B. Na2 CO3 (aq) C. FeCl 3 (aq) 7. 比较下列化合物的沸点，其中最高的是( )
Ο 1.(5') O
Ο 2. (5') R 3. (6')
OH H+ OH
NH2 NH 2,KOH R' (HOCH 2 CH 2 )2 O,∆ O R' R-CH2 -R' R' Ο
O R' R' + OH R''O
+ R''OH + CO 2 ↑
4. （6 分）下列反应中 A 、B、 C 三种产物不能全部得到，请判断哪一些化合物不能得到，并写出合适的反 应机理说明此实验结果。
OH A CH3CH2OH B CH3OH C NO2 D O2N
)
2
OH
8. 指出下列哪一个化合物的紫外吸收光谱波长最短(
考研有机化学真题及答案 2010 年 3 月 3 日最后更新
A
B
C
D
)
9. 下列化合物在常温平衡状态下，最不可能有芳香性特征的是(
O A Ο B O
O C
ΝΗ D
近十年来国内外关于钛合金材料的研究
近十年来国内外关于钛合金材料的研究赵宙化学化工学院化学三班兰州 730070摘要：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15年前国外高度重视新型钛合金的研制近几年国外更重视钛合金性能改性和挖潜。
国内从钛合金研发开始一直重视新型钛合金研制，10年前重点是仿制,之后是既创新又仿制,目前以创新研制为主。
本文介绍近10年国外、国内钛合金研究的发展现状、趋势与差距，及对我国钛合金研制的建议。
关键词：钛合金材料、性能、发展、研究、应用Research on titanium alloy materials at home and abroad in the recent ten yearsZhao ZhouChemical engineering chemistry class 3 Lanzhou 730070 Abstract: titanium and titanium alloy with excellent comprehensive mechanical properties in the aviation, aerospace, shipbuilding, petroleum, chemical industry, the weapons industry, electronic industry attaches great importance to and widely used 15 years ago abroad attach great importance to the development of new type of titanium alloy in recent years, attaches great importance to the performance of titanium alloy modification and tapping. Domestic starting from the research and development of titanium alloy has always attached great importance to the new titanium alloys developed, focus on generic 10 years ago, after is both innovative and generic, mainly developed at present. In this paper, the recent 10 years on the titanium alloy research home and abroad, the development present situation, trend and gap, and some Suggestions of titanium alloys developed in China. Keywords: titanium alloy materials, performance, development, research, and application1 钛及其钛合金的简介1.1 钛的简介钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，在地壳中的丰度为0.56%，在所有按元素中居第9位，而在可作为结构材料的金属中居第4位，仅次于Al、Fe、Mg，其储量比常见金属Cu，Pb，Zn储量的总和还多。
飞行之道航空工业中的化学元素
飞行之道航空工业中的化学元素飞行之道：航空工业中的化学元素引言：航空工业作为现代科技的重要代表之一，离不开众多科学领域的支持，其中化学元素的应用起着至关重要的作用。
本文将探讨航空工业中常见的化学元素及其应用，展示这些元素对飞行技术的贡献。
第一部分：金属元素1.1 铝（Al）铝作为重要的金属元素，广泛用于飞机结构中。
其低密度和高强度使得飞机能够减轻重量，提高燃油效率和航行性能。
铝合金主要用于制造飞机外壳、翼梁和蒙皮等关键部件。
1.2 钛（Ti）钛具有优异的强度和耐腐蚀性能，因此在航空工业中应用广泛。
钛合金被用于制造发动机部件、起落架和其他关键结构，以提高飞机的可靠性和耐久性。
第二部分：能源元素2.1 燃料——碳（C）碳是构成燃料的主要元素，通过与氧气反应产生热能。
航空工业常用的燃料包括航空汽油和航空涡轮燃料，它们包含碳元素，为飞机提供动力。
2.2 燃料添加剂——铁（Fe）为了提高燃料的性能，航空工业使用铁元素作为燃料添加剂。
铁的加入可以有效降低燃料的凝结点，提高燃烧效率，减少飞机在高空中遭遇结冰的风险。
第三部分：电子元素3.1 铜（Cu）铜是电导率较高的金属元素，广泛用于飞机的电子系统中。
例如，飞机的电子线路、传感器和通信设备都需要铜导线来传递电流和信号。
3.2 锂（Li）随着电动飞机技术的不断进步，锂元素在航空工业中的应用也逐渐增多。
锂离子电池作为高能量密度储能装置，可以为飞机提供持久的电力支持，有望推动航空领域实现环保和可持续发展。
第四部分：涂料和防腐元素4.1 铬（Cr）铬可以制成防腐涂层，有效保护飞机结构不受腐蚀和氧化的影响。
航空工业经常使用铬作为防锈漆或镀层，延长飞机的使用寿命。
4.2 锌（Zn）锌被广泛应用于飞机的防腐保护中。
锌具有自腐蚀性，因此在飞机结构中作为牺牲阳极，保护其他金属部件免受腐蚀的损害。
结论：化学元素在航空工业中发挥着关键的作用。
金属元素为飞机提供了坚固的结构支撑，能源元素为飞机提供了动力，电子元素使得飞机的通信与控制变得更加高效，涂料和防腐元素保护了飞机的表面免受损坏。
钛—并不稀有的“稀有金属”
钛——并不稀有的“稀有金属”2013-02-25 《证券导刊》钛元素是英国化学家格雷戈尔(William-Gregor)于1791年发现的，1795年德国化学家克拉普鲁斯(M.H.Klaproth)在分析匈牙利出产的红色金红石时也发现了这种元素，并用希腊神话中泰坦神族“Tita nic”的名字为其命名为“Titanium”，元素符号为Ti。
钛在元素周期表中位于第IVB族，原子序数22，钛属于稀有金属，但是实际上钛并不稀有，其在地壳中的丰度为0.56%，在所有元素中排第9位；钛的储量仅次于铁铝居于第三位，约为铬的20倍，镍和铜的60倍，钨的100倍，钴的200倍和钼的600倍。
不管是从工业价值上看还是从资源储量和发展前景上看，钛都可以被称为继铁、铝之正在崛起的“第三金属”。
只是由于钛熔炼技术复杂、加工难度大，钛才被归类为“稀有”金属，世界上目前仅有美国、俄罗斯、日本、中国四个国家掌握完整的钛工业生产技术。
从发现钛元素到钛第一次应用于工业领域，经历了大概一个世纪的时间，钛元素第一次被提炼出来用于工业用途是在1947年，当时钛的产量只有2吨；目前，经过半个多世纪的发展，钛已经广泛应用于航空、航天、舰船、兵器、生物医疗、化工冶金、海洋工程、体育休闲等多种领域，被誉为“太空金属”、“海洋金属”、“现代金属”和“战略金属”。
(一)我国钛资源储备全球第一Ti在地壳中主要存在形态为钛铁矿(FeTiO3理论含钛量31.6%)及金红石的形式存在。
世界钛铁矿主要集中于中国、澳大利亚、印度、南非、巴西等国家，而金红石矿主要集中于澳大利亚、南非、印度、塞拉利昂、斯里兰卡等国家。
根据2012年美国地质调查局(USGS)公布的资料，全球钛铁矿储量6.5亿吨；金红石储量4200万吨，二者合计储量约6.92亿吨，而我国的钛资源储备约两亿吨，占到全球总储量的28.9%，钛矿储量位居世界第一。
我国探明的钛资源分布在21个省(自治区、直辖市)共108个矿区。
有“钛”度的材料人
有“钛”度的材料人曹春晓院士曹春晓1934年8月6日生于浙江上虞，材料科学家，钛合金专家，中国钛合金研究与应用的创始人之一，中国科学院院士。
他不断开创新型钛合金和Ti-Al系金属间化合物，并应用于航空工业，显著减轻飞机及其发动机的结构重量，为提高飞机航速、增加航程、节省燃料等创造了条件。
C919起飞在即，中国的大飞机之梦渐行渐近。
钛合金作为制造大飞机不可缺少的材料，在我国的航空工业史上无疑占据相当重要的地位。
新中国成立以来，一代又一代的航空材料专家，为了探索性能更加优良、稳定的钛合金，经历过常人难以想象的艰辛，作出了巨大的牺牲和奉献。
中国科学院院士曹春晓就是其中的典型代表。
他出生在烟雨江南，求学在上海十里洋场，学成后北上京城，在西山脚下的中航工业北京航空材料研究院（下称航材院）里，一干就是数十年，并最终成为国内外知名的钛合金专家。
9月初，《中国科学报》记者前往航材院，感受这位79岁学者的多彩人生。
从上虞到上海大型飞机重大专项咨询委员会委员、大型飞机材料研制专家咨询组组长、国家国防科工局科技委委员、中国航空学会常务理事兼材料工程分会名誉主任、南昌航空大学学术委员会主任……眼前的曹春晓，身着淡蓝色衬衣，戴着深度眼镜，儒雅热情。
于是，在一杯清茶中，曹春晓的人生轨迹，渐次展开。
1934年8月6日凌晨，浙江上虞曹村，一个可爱的小生命呱呱坠地，这让常年在外经商的曹荫培和妻子金巧云笑开了花。
照顾妻子和孩子满月后，曹荫培放心不下上海的旅社和绸布庄生意，准备回上海继续经商。
“你给孩子起个名字吧。
”妻子看着身边的小娃娃对丈夫说。
曹荫培一边喝着绍兴黄酒，一边思索，老大叫春旺，这是第二个孩子，该叫什么好呢？“就叫春晓吧！”当时的他一定没有想到，这个名叫曹春晓的孩子，长大后未能继承家业，而是成长为一名航空材料领域的科学家。
曹春晓从小长得清秀端正，一双机灵的大眼睛总是转个不停，一见人就笑，自小就受人欢迎。
左邻右舍都叫他的小名儿——小旺。
中科院自主研发的Ti2448钛合金获美国专利
我国硫酸法钛 白粉稀酸浓缩工艺获突破性创新 我国硫酸法钛 白粉稀酸浓缩工艺取得突破性创新， 长期制约硫酸法钛 白粉生产的环保难 题 被成 功破解 。从成 都干砺 金科 技创 新有 限公 司获悉 ，该 公司 自主建 设 的硫酸 法钛 白粉废 稀 硫酸 浓 缩除杂 循环 利用 产业 化项 目通过 四川 省科 技厅鉴 定 ，５万 睥 钛 白粉配 套浓 缩 回收装
置 已完 成一年 的示范运 行 。 据该技术 的发明人龚家竹介绍， 硫酸法钛 白粉废稀硫酸浓缩除杂循环利用新工艺采用其
自主开发的消除稀酸浓缩过程中杂质离子过饱和度的混酸工艺技术， 将大管径石墨换热器成 功用于钛 白 粉稀酸浓缩 ， 实现了设备国产化和装置大型化 。 该工艺浓缩分离出的滤饼可用于 硫铁矿掺烧生产硫酸，含铁渣可直接作为炼铁原料，实现 了资源综合利用。
２ ５
现代材料动态
２１ 年 第 ８ ００ห้องสมุดไป่ตู้期
且 弹性 好 ，抗 疲劳 、耐腐蚀 、抗 氧化 性能非 常优越 。为 了使插 套性 能更 完美 ，三雄 ・ 光插 极
座铜件厚度全部在 ０ ｒ 以上， ． ｍ ６ ａ 保证各系列插座夹紧力更强、 拔插更平稳， 拔插超过 １０ ０ ５０ 次 后仍 能 正常使 用 ，远 高于 ５０ 的国家标 准 。 ００次 中科院自主研发的 Ｔ２４ 钛合金获美国专利 ４ ８ ｉ 由 中 国科 学 院 金 属研 究所 沈 阳材 料科 学 国家 （ 合 ）实 验 室工 程 合 金 研 究 部 研 制 的 联 Ｔ２４ 新型医用钛合金，近 日获得美国专利授权。另外，采用 Ｔ ４ ８ ｉ ８ ４ ｉ ４ 合金制做的骨科用接 ２ 骨板和脊柱固定系统两类植入器件已在数家医院完成临床试验，进入规模应用阶段。 １ ４ ４ ８钛合 金是 迄 今为止初 始杨 氏模 量最低 的钛 合金 ， 与人 体组 织 的生物 相容性 和 力学 相 容性 优异 ，是一种 具有 人体骨 骼仿 生特性 的新 型生物 医用 金 属材料 。该合金 同 时具 有 高强 度 、高 阻尼 、超 弹性 等优 异性 能和 易加工 、易焊 接等 加工性 能 ，在航 天等尖 端 工程领 域 也具 有 重要 的潜 在应 用 。 ｉ４ ８合金 的优异 性能部 分源 于独特 的变 形机 制 。以往金 属材料 的超 弹 Ｔ２ ４ 性 多数源于应力诱发可逆马氏体相变，在 Ｔ２４ ｉ ８合金中除观察到马氏体相变 以外，在低应 ４ 力 条件 下 首次观 察 到 以往 金属材 料 中无法 实现 的位错环 的 均匀成 核和 可逆运 动 。 这类 新机 制 赋 予 Ｔ２ ４ 金较 其 它钛合 金更 为优异 的生物 力 学性 能和更 加 显著 的多功 能特 性 。 ｉ４８合 中国科学院金属研究所与第四军医大学、中国医科大学等单位针对 Ｔ ４ ８合金的医疗 ｉ４ ２ 应用开展 了持续 的合作研究， 在材料、表面生物活性处理、体外细胞和体内动物实验等方面 取 得 了大 量详 实可靠 的数 据 ； 发 了创伤类 弹 性接骨 板 、弹性 髓 内针 和脊 柱类 弹性 固定 系统 研 等产品， 并进 行 了生 物 力学表 征、 劳寿命 检测 和动物 实验 。 疲 以上合 作研 究成 果为推 动 Ｔ２４ ｉ４ ８ 合 金 的 医疗应用 提供 了重 要 的科学基 础 。 中国科学 院金属 研 究所 自 ２０ ０５年起 与威 高骨 科材料 有 限公 司合作 ，先后 开展 了植 入器 械的研发和产品注册证的申报工作。２０ 年，金属所建立 了Ｔ２ ４ 合金材料 的企业标准， ０６ ｉ ８ ４ 威 高骨科 采用 Ｔ２ ４ ｉ４８合金 加工 了弹性接 骨板 和脊 柱 固定系 统 ，并 分别 报送 国家 食品药 品监 督管 理局 天津 医疗 器械 监督检 验 中心检验 ，２０ ０ ８年 成功 通过 了生物 学 安全性 考核 。２０ ０ ８年 和 ２ ０ 年 ，Ｔ２４ 合金接骨板和脊柱固定系统分别在 山东大学附属齐鲁医院、山东省 中医 ０９ ｉ ８ ４ 院 以及 中 国医 科大 学 附属第 一临床 医 院、 林大 学 附属 第二 临床 医 院开展 了临床 试验 。 吉 目前 ， 两类产品的临床试验已经成功完成， 威高骨科材料有限公司已经 向国家食品药品监督管理局 申报 产 品注册 证 。 Ｔ２ ４ ｉ４ ８新 型 医用钛 合金 是 由中科 院金属所 沈 阳材料 科学 国家 （ 联合 ） 实验 室工程 合 金研
新型低弹性模量医用 β 钛合金 Ti2448 椎弓根螺钉内固定影响胸椎稳定性的生物力学测试说明书
中国组织工程研究 第21卷 第7期 2017–03–08出版Chinese Journal of Tissue Engineering Research March 8, 2017 Vol.21, No.7ISSN 2095-4344 CN 21-1581/R CODEN: Z LKHAH1031www.CRTER.org·研究原著·黄象望，男，1953年生，汉族，湖南长沙市人，主任医师，教授、硕士生导师，主要从事脊柱外科研究。
通讯作者：刘宏哲，博士，副主任医师，湖南省人民医院骨科，湖南省长沙市 410000中图分类号:R318 文献标识码:A 文章编号:2095-4344 (2017)07-01031-05 稿件接受：2016-10-25Huang Xiang-wang, Chief physician, Professor, Master’s supervisor, Department of Orthopedics, Hunan Provincial People’s Hospital, Changsha 410000, Hunan Province, ChinaCorresponding author: Liu Hong-zhe, M.D., Associate chief physician, Department of Orthopedics, Hunan Provincial People’s Hospital, Changsha 410000, Hunan Province, China新型低弹性模量医用β钛合金Ti2448椎弓根螺钉内固定影响 胸椎稳定性的生物力学测试黄象望，刘宏哲(湖南省人民医院骨科，湖南省长沙市 410000) 引用本文：黄象望，刘宏哲. 新型低弹性模量医用β钛合金Ti2448椎弓根螺钉内固定影响胸椎稳定性的生物力学测试[J].中国组织工程研究，2017，21(7):1031-1035.DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.2017.07.009 ORCID: 0000-0003-3448-9230(黄象望)文章快速阅读：文题释义：新型医用β钛合金Ti2448(Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn)：由中科院金属所沈阳材料科学国家(联合)实验室工程合金研究部研制，是迄今为止初始杨氏模量最低的钛合金，其初始杨氏模量约40 GPa ，平均杨氏模量< 20 GPa ，抗拉强度约900 MPa ，与人体组织的生物相容性和力学相容性优异。
医用钛合金Ti2448的研制与应用
医用钛合金Ti2448的研制与应用
作者：杨锐， 郝玉琳
作者单位：中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室 辽宁 沈阳 110016
1.崔天成.李述军.郝玉琳.杨锐.CUI Tiancheng.LI Shujun.HAO Yulin.YANG Rui热处理对Ti2448合金冷轧板组织和性能的影响[期刊论文]-材料研究学报2008,22(3)
2.启明生体用钛合金[期刊论文]-金属功能材料2005,12(3)
3.梁建辉.周星.梁显亮.Liang Jian-hui.Zhou Xing.Liang Xian-liang改变镍钛合金人工食管管体结构在防止脱管中的作用[期刊论文]-中国组织工程研究与临床康复2008,12(35)
4.王锐英.张其亮.傅德皓.吴强.杨述华.孙元钛合金支撑架植入治疗股骨头缺血性坏死的动物实验研究[期刊论文]-中国矫形外科杂志2007,15(7)
5.黄建荣.黄纯真几种颅骨成形材料的临床应用比较[期刊论文]-中国修复重建外科杂志2006,20(7)
6.贾明途.李述军.郝玉琳.杨锐时效处理对Ti-24Nb-4Zr-8Sn合金力学性能的影响[会议论文]-2008
7.秦川钛和钛合金铸件在牙科医疗上的应用[期刊论文]-稀有金属与硬质合金2002,30(4)
8.莫建强解剖型表面微孔钛合金椎间融合器治疗腰椎退变性疾病的疗效研究[学位论文]2009
9.李述军.张晏玮.贾明途.郝玉琳.杨锐纳米Ti-24Nb-4Zr-8Sn合金热稳定性[会议论文]-2008
10.王华.张立新.李青人工髋关节用新型钛合金[期刊论文]-医疗卫生装备2001,22(3)
引用本文格式：杨锐.郝玉琳医用钛合金Ti2448的研制与应用[会议论文] 2010。
钛合金Ti2448设计原则
钛合金Ti2448设计原则采用以下合金设计的新思路，制备高强度低模量钛合金Ti2448（Ti-24Nb-4Zr-8Sn）：（1）采用无毒性/低毒性合金元素；（2）充分抑制ω相和形变诱发马氏体相变；（3）将b相稳定到室温，通过合金化控制相稳定性使其仍处于亚稳状态，以利于合金的弹性变形；（4）以理论计算结果为依据，通过合金化进一步降低b相的本征模量。
Nb对于人体没有毒性，同时也是对b相稳定作用最弱的b稳定化元素，符合上述合金元素选择原则，因此采用Ti-Nb二元系作为合金设计的基础体系。
处于亚稳状态的材料具有一些常态下所不具备的特殊性能，例如，纳米金属材料和金属玻璃可以实现超高强度，可逆马氏体相变在某种条件下则导致形状记忆效应和超弹性；亚稳b型钛合金具有实现低弹性模量的潜力，但是合金电子浓度为4.1~4.2的范围通常被视为禁区，因为在该区易形成脆性的ω相。
我们采用添加合金元素Zr和Sn的组合设计，在电子浓度为4.15的成分条件下，成功抑制了包括ω相在内的2种切变型相变和2种扩散型相变，在较低合金化条件下将高温的体心立方结构晶体稳定到室温，显著降低了实现这一亚稳态所需的临界电子浓度（以往认为约4.24），这种亚稳状态在常规的钛合金熔炼和加工工艺条件下可以重现，从而实现材料的工业规模制备与加工。
早在10年前，提出了采用第一原理计算方法、通过计算平均每个原子结合能相对于单胞体积的关系曲线、获得晶体体模量的方法[3]，并计算了一系列钛与过渡族金属组成的二元合金的体模量，成功预测了添加Zr可以进一步降低b-钛的体模量[4]。
实验研究进一步发现，Sn除了能够有效降低马氏体转变温度外，还可以显著改变b-钛的体模量，使经过优化的Ti-Nb-Zr合金在Sn含量为8%时出现体模量的极小值[5]。
在上述工作基础上研制的Ti2448合金兼具高强度、高韧性和低弹性模量、低泊松比、超弹性以及高阻尼性能等多功能特性。
ta9化学成分
ta9化学成分摘要：1.钛合金TA9的简介2.TA9的化学成分3.TA9的特性及应用领域4.TA9在我国的发展现状及前景正文：钛合金是一种高性能的金属材料，具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，广泛应用于航空航天、化工、医疗等领域。
其中，TA9是一种经典的钛合金型号，其优良的性能备受瞩目。
【钛合金TA9的简介】钛合金TA9，又称TC4，是由美国科学家威廉·科洛特（William Klopper）于1954年研制成功。
它是一种α+β型钛合金，具有良好的综合性能，一度成为钛合金领域的佼佼者。
在我国，TA9钛合金的研发和应用也取得了显著成果。
【TA9的化学成分】TA9钛合金的化学成分主要包括以下几种元素：1.钛（Ti）：含量约为88.5%2.铝（Al）：含量约为8.5%3.钒（V）：含量约为2.5%4.铁（Fe）：含量约为2.5%5.氮（N）：含量约为1.0%其余杂质元素的总和不超过1%。
这些元素共同赋予了TA9钛合金优异的力学性能和腐蚀性能。
【TA9的特性及应用领域】1.高强度：TA9钛合金在退火状态下，抗拉强度可达约1000MPa，屈服强度约为850MPa。
2.良好的耐腐蚀性：TA9钛合金在氧化性环境下具有很高的稳定性，能有效抵抗腐蚀。
3.优异的焊接性能：TA9钛合金具有良好的可焊性，适用于各种焊接工艺。
4.低温性能：TA9在低温环境下仍具有较高的强度和韧性。
基于以上特性，TA9钛合金在以下领域得到广泛应用：1.航空航天：TA9钛合金适用于飞机发动机、机身结构等重要部件的制造。
2.化工设备：由于其优良的耐腐蚀性，TA9可用于制造化工管道、容器等设备。
3.医疗领域：TA9钛合金具有良好的生物相容性，可用于制造人工关节、牙科种植体等医疗器械。
4.能源领域：TA9钛合金在核电站、太阳能等领域具有广泛应用前景。
【TA9在我国的发展现状及前景】近年来，我国钛合金产业取得了长足进步，特别是在TA9钛合金的研发和生产方面。
亨特法制钛的过程原理
亨特法制钛的过程原理
亨特法制钛是一种常用的工业生产钛的方法，它主要包括以下几个步骤，矿石精炼、氯化、还原、精炼和制备。
1. 矿石精炼，钛矿石通常以钛铁矿（FeTiO3）的形式存在，首先需要将矿石进行精炼，以去除杂质。
这一步骤通常采用矿石的煅烧和酸浸的方法，将矿石中的铁、铝等杂质去除，得到纯度较高的钛矿石。
2. 氯化，将精炼后的钛矿石与氯气（Cl2）在高温下反应，生成氯化钛（TiCl4）。
这个步骤通常在氯化炉中进行，通过加热和氯气的通入，使得钛矿石与氯气发生反应，生成氯化钛。
3. 还原，将氯化钛与金属镁（Mg）或金属钠（Na）等还原剂反应，将氯化钛中的钛元素还原为金属钛。
这一步骤通常在还原炉中进行，通过加热和还原剂的通入，使得氯化钛与还原剂发生反应，生成金属钛。
4. 精炼，通过电弧熔炼或其他精炼方法对金属钛进行进一步的精炼，以去除其中的杂质。
这个步骤主要是为了提高钛的纯度和性
能，通常会采用真空熔炼或气体保护熔炼等方法。
5. 制备，将精炼后的钛进行适当的加工和制备，以满足不同的应用需求。
这个步骤包括钛的热处理、锻造、轧制、切割等工艺，将钛制成所需的形状和尺寸。
总的来说，亨特法制钛的过程原理是通过矿石精炼、氯化、还原、精炼和制备等步骤，将钛矿石转化为金属钛，并进行进一步的精炼和加工，最终得到所需的纯度和形状的钛材料。
这个过程需要控制温度、压力、反应物质比等参数，以确保钛的质量和性能。
-高性能钛合金
我国高性能钛合金及产业化
我国钛资源丰富，TiO2总储量达 9亿多吨，居世界第一，这是我 国钛工业发展的有利条件。 由中 国科学院金属研究所和大连盛辉 钛业有限公司承担的中科院东北 振兴科技行动计划重点项目“高 性能钛合金材料产业化”，在新 材料研制和钛合金加工技术方面 取得很大突破。
拥有自主知识产权的Ti2448高强度多 功能医用钛合金具有与人体骨骼相类 似的弹性模量、超弹性和阻尼性能， 其广泛临床应用不仅能够打破进口医 疗器械在我国高端市场的垄断地位， 而且能够促进具有自主知识产权骨科 器械的研发，推动我国骨科事业的发 展。连轧技术是国际上生产钛合金棒 丝材最先进的加工技术，金属所、太 原科技大学和大连盛辉钛业有限公司 联合开发的LZ300Y型连轧生产线填补 了国内空白，实现了钛合金高质量棒 丝材的国产化，为我国航空、航天和 医疗器械事业做出了贡献。
Ti2448高强度多功能医用钛合金具有 与人体骨骼相类似的弹性模量、超弹 性和阻尼性能。Ti2448合金的广泛临 床应用不仅能够打破进口医疗器械在 我国高端市场的垄断地位，而且能够 促进具有自主知识产权骨科器械的研 发，推动我国骨科事业的发展。
钛合金棒丝材
钛合金棒丝材是目前国内外军民 用飞机上应用最广，用量最大。
钛合金的近几年的状况
钛合金的应用在航空航天、石油、化 工、海水淡化方面一直占据主导地位。 近年来，钛合金在建筑、医疗、汽车、 海洋油气开发、体育休闲用品等领域 不断有新的应用，并形成一定规模， 其全世界消费总量2001年约为6000吨， 近几年翻一番，达到12000吨。
高强度多功能医用钛合金 -Ti2448
如果“高性能钛合金材料产业化” 项目能够完成将使我国钛合金棒 丝材制造水平上一个新台阶，产 品质量达到国际先进水平，并将 达到每年500吨钛合金深加工的 工业规模。
世界钛及钛合金的应用研究进展
世界钛及钛合金的应用研究进展冯颖芳【摘要】钛被称为继铁和铝之后的“第三金属”，其应用的深度和广度，往往标志着一个国家或地区的经济水平、社会发展和战略地位。
目前，各国钛及钛合金应用研究的共同点是低成本化。
本文结合2011年召开的第12届国际钛会，对来自美国、英国、CIS、日本、法国、德国的代表报告进行了总结，阐述了当前世界各主要国家钛应用研究的进展情况，并对未来的应用发展前景进行了展望。
【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】4页(P54-57)【关键词】钛合金;应用;世界;社会发展;低成本化;发展前景;三金属;CIS【作者】冯颖芳【作者单位】宝钛集团信息中心【正文语种】中文【中图分类】TG146.23钛被称为继铁和铝之后的“第三金属”，其应用的深度和广度，往往标志着一个国家或地区的经济水平、社会发展和战略地位。
目前，各国钛及钛合金应用研究的共同点是低成本化。
本文结合2011年召开的第12届国际钛会，对来自美国、英国、CIS、日本、法国、德国的代表报告进行了总结，阐述了当前世界各主要国家钛应用研究的进展情况，并对未来的应用发展前景进行了展望。
钛具有质轻、高强、耐蚀、耐热、无磁和耐超低温等一系列优良性能，以及形状记忆、超导、储氢、生物相容性等独特功能。
钛作为继铁和铝之后的“第三金属”，其应用的深度和广度，往往标志着一个国家或地区的经济水平、社会发展和战略地位。
民用航空工业是金属钛的主要消费部门。
据国外有权威的机构估计，现在全球的金属钛年产量在5～6万吨之间，民用航空工业的用钛量占40%，工业应用占34%，军事工业占16%，日常消费品的用钛量占10%。
非航空领域钛的优异性会导致其需求增大（表1），主要领域是海水淡化设备、LNG设备、原子能发电所、苛性钠电解设备、大型建筑物的屋顶、船舶的板式换热器等（表2）。
美国由于航空工业比较发达，所以注重的是科研和生产。
钛产品是以钛合金为主导，比如板材、棒材、锻件等，主要用作航空发动机的压气机盘、叶片、机翔等关键构架。
美国研发出钛粉制备新工艺
美国研发出钛粉制备新工艺
佚名
【期刊名称】《中国粉体工业》
【年(卷),期】2015(000)003
【摘要】美国斯坦福国际研究院（SRT）研发了一种新的制钛工艺，与传统的克罗尔法相比，这种工艺流程简单、能耗低，产品为钛粉。
并且，通过对制备出的钛粉压制、熔融可得到与成品形状相近的钛制品。
SRT能源中心高级总监BarbaraHeydorn对这种新的制钛工艺进行了简单介绍。
它是利用等离子弧首先将氢分子打破成氢原子，
【总页数】1页(P47-47)
【正文语种】中文
【中图分类】TF123.23
【相关文献】
1.我国研发出拥有自主知识产权的金属镁制备新工艺
2.上海欣鑫化工有限公司开发出聚丙烯成核剂制备新工艺
3.杜邦与Honeywell合作开发出高纯度钛粉生产新工艺
4.意大利比萨大学研发出GAP和PAMMO两种含能粘结剂的制备新工艺
5.钛粉制备新工艺工业化面临挑战
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４ ２
和完善相关统计 信息指标体 系 ，制定行 业节 能减 排 目 标 ，强化信息交 流和沟通 ，组织 开展 节能减 排工 艺技
术研发 和交流 ，推进节 能减排 自愿协 议活 动 ，为企 业
． 爨
２卷 ７
站做成 精 品 ，更 好 地 为 会 员 企 业 、行 业 发 展 服 务 ；
Ｔ ４８ ｉ ４ 钛合金是迄今为止初始杨 氏模量最低的钛合金 ，与人体组织的生物相容性和力学相容性优异 ，是 ２
一
种具有 人体 骨骼仿 生特性 的新型 生物 医用金属 材料 。该合 金 同时具 有 高强度 、高阻尼 、超 弹性 等优 异性 能
和易加工 、易焊 接等加 工性 能 ，在 航天等 尖端工 程领域 也具 有重要 的潜 在应 用 。Ｔ２４ ｉ４８合金 的优 异性 能部 分 源于独特 的变形 机制 。 以往 金属材 料 的超 弹性 多数源 于应 力诱 发可逆 马 氏体 相变 ，在 Ｔ２４ 金 中除观察 到 ｉ ８合 ４ 马氏体相 变 以外 ，在低 应力条 件下 首次观 察到 以往 金属 材料 中无法 实现 的位 错 环 的均匀 成核 和 可逆运 动 。这 类 新机制 赋予 Ｔ２４ 金较其 它钛合 金更 为优异 的生物 力学性 能和更 加显著 的多 功能特 性 。Ｔ ４ ８合金及 其 ｉ４８合 ￣４ 加工 制备 方法 已于 ２０ ０７年获得 国家发 明专利 （ Ｎ２０ １０２ ８ １ 。 Ｃ ０４０９ ８５ 。 ） 中 国科 学 院金属研究 所与第 四军 医大学 、中国医科大 学等单 位针对 Ｔ２ ４ ｉ ８合金 的 医疗应用 开展 了持 续 的 ４ 合作研 究 ，在材料 、表 面生物 活性处 理 、体 外细胞 和体 内动物实 验 等方 面取 得 了大量 详 实可靠 的数据 ；研发 了创伤类 弹性 接 骨板 、弹性髓 内针和脊 柱类 弹性 固定 系统 等产 品 ，并 进行 了生物力 学 表征 、疲 劳寿 命检 测和
展 ，为推 进“ 出去” 走 战略服务 ，扩大我 国钛业界 的影
响 ；⑧ 进一步加强钛 网站建设 ，开展 咨询服务 ，及时 提供政策 、市场 、动态趋势 等信 息 ，努力把 钛锆 铪 网
夺 ・ ・ ・ ・ ・ ・ 争 ・ ・ ・ 一夺 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 夺 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ － 寺 争 夺 夺 车 ｛ ・ 夺 孛 ｛ ・ ｛ 夺 孛 孛 争 幸 幸 牵 寺 ・ 夺 夺 孛 串 争 夺 专 ÷ 夺 串 夺
作 ，找准突破 口，对 极具 潜力 的重点 项 目重 点 推广 ，
注热 点多 ，预示 着 中国及世界钛 市场 正在稳 步复苏 。 ５月 ２ ８日下 午大 会 报告 之 后 ，理 事会 会 员进 行 了热烈 的讨论 ，邹 武装 会 长 和 王 向东 副 会 长认 真 听 取 了会 员对新 一 届 理 事会 工 作 的建 议 ，以及对 中 国 钛工业 发展 的建议 。 总之 ，这 次 大 会 是 一 次 统 一 思 想 、统 一 认 识 ，
继往开 来 ，鼓 足 干劲 迎 接 中 国钛 工 业 新 一 轮发 展 的 大会 。
（ 本刊记 者 ）
不断开发推广钛的新应用领域 ；⑦ 参加国际钛协会 ，
积极开展与 国外钛业界 的交流 和技术合 作 ，充分 了解
当今世界钛工业 的现状和 发展前 景 ，获取更 多 的最新
科技 和商业信息 ，不断 向高规格 、深层 ２ １ ００年 力，增强钛锆铪分会话语权，积极帮助企业争取相关 收录进《 优惠政策；⑥ 关注钛行业前瞻性、热点性问题 ， 努力 年会 论文集 》 。文 章 的内容涉及 面广 ，信息 量 大 ，关
做好有关 的技术 咨询 、技 术 推 广 和 科 技信 息 服务 工
行 业 资讯
中科 院金 属所 自主 研 发 的 Ｔ２４ 钛 合 金 获 美 国 专利 ｉ ８ ４
由 中国科 学 院金属研 究所沈 阳材料 科 学 国 家 （ 合 ） 联 实验 室 工程 合 金 研究 部 杨 锐 、郝玉 琳 等专 家 研制 的 Ｔ２４ 型医用 钛合金 ，近 日获得美 国专利 授权 。另外 ，采用 Ｔ２４ ｉ４８新 ｉ ８合金 制做 的骨科用 接骨板 和脊柱 固定 系 ４ 统两类植 入器件 已在 数家 医院完成 临床试 验 ，进入规 模应用 阶段 。
⑨ 加强行业协调与 自律 ，规范市场秩序，形成有序
竞争 、共同发展 的良好格局 。 换届 选举结 束后 ，２ 日下 午和 ２ ７ ８日全 天 ，召开 了钛 锆铪 分会 ２ １ ０ ０年年 会 。大会 特邀 了 １ 专家 、 ８位 学 者及企 业代表 就钛 行 业 发展 “ 十二 五 ” 划 、钛技 规 术 、钛市 场 、钛应 用 ，以及 企 业 融 资渠 道 等 作 了精 彩 的报告 。本 次 年会 共 收 到 论 文 ４ ８篇 ，其 中 ４ ２篇
动物实验。以上合作研究成果为推动 Ｔ ４８ ｉ ４ 合金的医疗应用提供了重要的科学依据。 ２
中国科学 院金属 研究所 自 ２０ ０５年起 与威 高骨科材料 有限公司合作 ，先后开展 了植 入器械 的研发 和产 品注册
证的申报工作。２０ 年 ， ０６ 威高骨科采用 Ｔ ４８ ｉ ４ 合金加工了弹性接骨板和脊柱 固定系统，并分别报送国家食品药 ２ ｒ口 口监督管理局 天津 医疗器械监督检验 中心检验 ，２０ ０８年成 功通过 了生物学 安全性 考核 。 目前 ，两类 产 品的临床
迎接低碳时代做好准备 ； 努力推进行业内的跨地 ④ 区、跨省市 的企业联合 重组 ，推 进工艺 装备技 术水平
的全面提升 ，提高全行 业的产业集 中度 ；⑤ 加强 分会
与国家有关部门的联系，及时获得准确信息 ，研究掌
握政策导 向 ，引导 企 业 提 高 经 济 预 测 和 规避 风 险 能