烏克蘭成功研發(fā)出低彈性模量的醫(yī)用鈦合金

鈦的特性本身具有高硬度且質(zhì)輕之不會生銹變質(zhì)、或致使金屬過敏之穩(wěn)定金屬類。鈦具有特殊的電流特性，對人體會產(chǎn)生有益的生理作用且其化學性安定，不會發(fā)生經(jīng)時性的變化或變質(zhì)。在近10年來，生物醫(yī)用材料及制品的市場增長率一直保持在30％左右，預計未來10年-20年內(nèi)，包括醫(yī)用金屬材料在內(nèi)的醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)將達到醫(yī)藥制品市場規(guī)模，將成為21世紀世界經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。鈦合金6AL-4V ELI是用于制作胯關(guān)節(jié)、接骨螺釘、膝關(guān)節(jié)、板形骨或器官、假牙和外科設備的規(guī)范產(chǎn)品。當新的肌肉纖維環(huán)包在這些“鈦骨”上時，這些鈦骨就開始維系著人體的正?；顒?。鈦在人體中分布廣泛，正常人體中的含量為每70kg體重不超過15mg，其作用尚不清楚。但鈦能刺激吞噬細胞，使免疫力增強這一作用已被證實?？墒?，鈷鉻合金因為其堅固、更嚴密的粒度和比鈦更潔凈，會越來越經(jīng)常運用。加工鈦合金比加工鋼所需的切削力只稍微大一點，可是，鈦合金的冶金特性使其比適當硬度的鋼更難于加工。烏克蘭國家科學院材料科學研究所成功研發(fā)出一種全新鈦基（Ti-Si-Nb）生物相容性合金，這種鈦合金材料的特點是彈性模量低，從而優(yōu)化與骨材料的相容性。鈦合金材料元素對人體無毒性，在一定程度上對人體有益。

鈦的彈性模數(shù)適當?shù)?，比鋼具有更高彈性，因此在加工時會趨向于違背切削刀具，除非要堅穩(wěn)健切削或用作適當?shù)闹С?。細長的零件在刀具壓力下，趨向于偏轉(zhuǎn)，致使刀顫、刀具磨擦和工差的題目。通過加工經(jīng)驗認為刀具全部體系的剛性很重要，要運用尖利、準確外形的刀具。由于這些壓力，引出新技術(shù)幫助制造醫(yī)療零件的車間應對競爭，加工性能生產(chǎn)這些復雜零件，精度非常高；電火花加工中的很多創(chuàng)新，使高質(zhì)量零件的生產(chǎn)更快，消除了很多老加工技術(shù)中固有的題目。

根據(jù)烏克蘭國家醫(yī)學科學院傷骨科研究所進行的對比試驗結(jié)果，這種新型鈦合金材料生物力學相容性比目前廣泛用于醫(yī)藥領域的金屬材料（不銹鋼，鈦合金ВТ6）的性能超過5-20%。烏克蘭國家衛(wèi)生部、烏克蘭預防毒理學、食品安全和化學品國家科研中心對該種鈦合金材料植入體運用給予積極評價。此外，該研究所還成功開發(fā)出生物活性陶瓷支架用于培育病人的自體細胞，醫(yī)學專家在再生醫(yī)學中使用這種材料代替供體骨，用于恢復大量喪失的骨組織。在鈦植入體表面使用無菌生物活性陶瓷涂層，可提高骨植入體的可靠性，符合強度要求，同時確保植入體與傷口感染處骨組織的快速融合。