外科植入物用Ti-6Al-4V棒材標準與實物對比分析
1、引言
鈦由于其比重小、強度高， 在人體內耐腐蝕性能良好，對人體組織無刺激、無毒性、無炎性及過敏反應，被當今醫療外科業列為繼不銹鋼、鈷基合金[1]之后的第三代金屬，因此鈦及其合金是一種理想的醫用金屬。使用鈦及鈦合金制造的人造骨骼[2]，在骨頭損壞的地方使用鈦片與鈦螺絲釘，幾個月后骨頭就會重新生長在鈦片的小孔與螺絲里，新的肌肉纖維就包在鈦的薄片上，起到支撐和加固作用，因此可以把鈦稱為親生物金屬。
早在20世紀50年代就由美國和英國首次將純鈦用于生物體[3]。隨著多年來科研、生產和應用，相應建立了一系列外科植入物鈦加工材的標準。1999年美國新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室的科學家通過細化純鈦金屬的顯微組織，開發出一種制造高強鈦金屬外科植入物的技術。采用該技術制造出的細晶結構的純鈦金屬具有與骨組織良好的親和性，且其強度也比粗晶粒鈦金屬好。其后，美國、英國和俄羅斯首先將Ti-6Al-4V合金用于人體植入物。Ti-6Al-4V合金具有所有植入人體金屬的最佳綜合性能。與純鈦相比，該合金具有足夠的抗拉強度和屈服強度[4]，并且還具有良好的延展性，通常該合金植入體可通過鍛造、軋制生產，但也可采用鑄造生產。此外，Ti-6Al-4V合金可以通過控制成分、或者通過調整加工參數改善強度。通過合理的加工工藝，該合金還可獲得好的疲勞壽命[5]。
......
4、結論
本文通過國內外外科植入物標準對比及實驗對比的方法，使用德國蔡司電子顯微鏡、萬能材料實驗機、硬度測試儀等實驗設備，從化學成分、力學性能、顯微組織及維氏硬度上分析了國內外醫療用Ti-6Al-4V棒絲的差異。通過對比分析得出：
1、國內在外科植入物用鈦及鈦合金標準制定上已逐步完善，并在各項常規指標上與國際水平接軌。
2、根據國內制定的外科植入物標準，可以生產出符合國外標準要求的外科植入物加工材。但是，獲得高品質和質量穩定的材料不能單純的考慮材料的常規性能，對于質量保證、隱含的（未在標準中顯示）指標也是一個需要重點關注的問題。
3、文中提出的諸如初生α含量問題，有待材料供方和植入體制造方進行合作，探討如何進一步優化一些隱含的參數來提高材料的高疲勞壽命Nf和降低材料的裂紋擴展能力。
