生物材料导论-医用金属a.ppt

生 物 材 料 导 论;齿科用金属材料;骨科用金属材料;医用金属材料的进步;拉伸试验;应变;金属材料　　高分子材料　　陶瓷材料;医用金属材料的主要化学组成和性能 ;SUS316L不锈钢　 Co-Cr合金　Ti-6Al-4V;医用不锈钢 ;医用不锈钢 ;不锈钢器件植入体内，其合金元素会通过生理腐蚀和磨蚀而导致金属离子溶出，后者进入组织液会引起机体的一些不良反应。在一般情况下，人体组织只能容忍微量金属离子存在，因此必须严格控制医用不锈钢在体内的金属离子溶出。医用不锈钢的合金元素多，且有强的负电性，能够变化其电子价态，并与体内的有机和无机物质化合而形成复杂的化合物。;在铁、镍、铬、铝、钒等主要合金元素中，对机体组织影响比较清楚的是 　　铁，它与血红细胞结合可形成铁血黄素。 　　铬能与机体内的丝蛋白结合。 　　机体过量富集镍有可能诱发肿瘤的形成。 　　钒具有很强的细胞素性早已被试验所证实。 　　通常医用不锈钢的小量腐蚀不会引起组织的明显变化，但量大时会引起水肿、感染、组织坏死或过敏反应。 ;医用不锈钢的临床应用： 　　在骨科常用来制作各种人工关节和骨折内固定器，如人工髋关节、膝关节、肩关节、肘关节、腕关节、踝关节与指关节；各种规格的截骨连接器、加压板、鹅头骨螺钉；各种规格的皮质骨与松质骨加压螺钉、脊椎钉、哈氏棒、鲁氏棒、人工椎体和颅骨板等，亦用于骨折修复、关节置换，脊椎矫形等。 　　在口腔科医用不锈钢广泛应用于镶牙、矫形和牙根种植等各种器件的制造，如各种牙冠、牙桥、固定支架、卡环、基托、正畸丝、义齿、颔面修复件等。 　　在心血管系统，医用不锈钢应用于制作各种植入电极、传感器的外壳与导线、人工心瓣膜、介入性治疗导丝与血管内支架等。此外，医用不锈钢还用于制作各种宫内避孕环、眼科缝线、固定环、人工眼导线等。 ;医用钴基合金 ;医用钴基合金 ;医用钴基合金的耐磨性是所有医用金属材料中最好的，故钴基合金植入体内不会产生明显的组织反应。 ;医用钛与钛合金 ;规格 种类 Al V Femax Omax Cmax Nmax Hmax Ti 其它;与其他医用金属材料相比，医用钛合金的主要性能特点是密度较低、弹性模量值小(约为其他医用金属材料的一半)，与人体硬组织的弹性模量比较匹配。 ? 纯钛与钛合金表面能形成一层稳定的氧化膜，具有很强的耐腐蚀性。在生理环境下，钛与钛合金的均匀腐蚀甚微，也不会发生点蚀、缝隙腐蚀与晶间腐蚀。当发生电偶腐蚀时，通常是与钛合金形成偶对的金属被腐蚀。但是，钛与钛合金的磨损与应力腐蚀较明显，腐蚀疲劳也较为复杂。 ? 钛对人体毒性小，有利于其临床应用。 ;由于医用钛与钛合金密度小、弹性模量接近于天然骨，故广泛用于制作各种人工关节、接骨板、骨螺钉与骨折固定针等。用纯钛和钛合金制作的牙根种植体、义齿、牙床、托环、牙桥与牙冠已广泛用于临床。用纯钛网作为骨头托架已用于颚骨再造手术。用微孔钛网可修复损坏的头盖骨和硬膜，能有效地保护脑髓液系统。用纯钛制作的人工心瓣膜与瓣笼已成功地得到应用，临床效果良好。;医用钽、铌、锆 ;　铌与钽同属于元素周期表第V族元素，具有极相似的化学性质。纯铌与纯钽一样具有很强的耐蚀性、良好的加工性能与生物相容性，用铌制成的骨髓内钉已应用于临床。 　锆与钛同属于元素周期表第IV族元素，具有相似的组织结构与化学性质。致密金属锆与钛一样，具有很强的耐蚀性，良好的冷加工性能与生物相容性。金属锆可加工成板、带、线材。理论上讲锆可取代钛在临床上的应用，但因锆价格较贵，广泛应用受到限制。;医用贵金属及其合金 ;金合金主要用于口腔科，在颅骨修复与植入电极，电子装置等方面也得到了临床应用。由于使用金及其合金费用高，使仿金合金的研制得到了加强。现已研制出的铜锌仿金合金，其熔点约950℃(与合金的熔点相当)，具有良好的加工性能与铸造性能，强度、耐蚀性与色泽均满足临床要求，可望获得应用。 ;银与银合金在临床医学中得到了广泛应用。纯银具有优异的导电性能，已用于植入型电极与电子装置。银汞合金(亦称汞齐合金)是龋齿充填材料。传统的汞齐合金是采用高银低铜的设计方案制备的，通常含有?2(Sn8Hg)有害相，会严重地降低合金的力学性能与耐腐蚀性。近10年来得到广泛应用的是按高铜低银设计方案制备的新型汞齐合金，不含?2有害相，是比较理想的龋齿充填材料。 ;铂与铂合金具有优异的抗氧化性能与耐蚀性。铂不会直接氧化，是唯一能够抗氧化到熔点的金属。在室温下除“王水”外，铂几乎不与任何化学试剂反应。在铂中添加金、银、钯、铑等金属可使色泽美丽素雅，具有极佳的耐蚀性与加工性能。常用的铂合金有铂铱合金、铂金合金、铂银合金等。用铂与铂合金制造的微