。對于這種安全且有發(fā)展?jié)摿Φ纳镝t(yī)用鈦合金各國專家學者在不同方面展開了深入研究。
4 、我國醫(yī)療器械用鈦合金材料的生產(chǎn)現(xiàn)狀
我國 1992 年首次發(fā)布了第一個《外科植入物用鈦及鈦合金加工材》國家標準 GB/T13810-1992,這標志著我國開始了專業(yè)化生產(chǎn)針對醫(yī)療器械應用的鈦合金原材料
。但 20 年后的今天，該國家標準雖經(jīng)兩次改版
，我國目前只能生產(chǎn)純鈦（中國牌號 TA1~TA4
，美國對應牌號 Gr1~ Gr4）
、Ti6Al4V（中國牌號 TC4，美國對應牌號 Gr5 或 Ti64）
、Ti6Al7Nb（中國牌號 TC20）三大類鈦合金材料
，尚沒有一個 β 型鈦合金納入國家標準， 如表 1 所示
。截至目前
，純鈦和 Ti6Al4V 鈦合金仍是國際上產(chǎn)銷量最大、應用最廣的外科植入物用傳統(tǒng)主體材料
，其銷售額約占全球整個生物醫(yī)用鈦合金市場的 80% 以上
。我國目前生產(chǎn)的外科植入物用鈦及鈦合金加工材的品種涉及板材（厚度0.8~25mm） 、棒材和絲材（直徑 1~90mm）
，供應狀態(tài)可為冷軋
、熱加工及退火狀態(tài)。我國新國標GB/T13810-2007 中規(guī)定的鈦合金加工材在化學成分
、力學性能和顯微組織等指標等同采用美國ASTM F136-02a 要求
，但同時還增加了顯微組織評級、斷面收縮率和板
、棒材超聲檢驗等附加的技術要求。雖然我國國標明確規(guī)定 Ti6Al4V 鈦合金顯微組織評級類型應符合 A1~A9 的 a+b 雙相組織
，但國產(chǎn)鈦材供貨時多數(shù)為粗晶的 A3~A5 級組織
，且質(zhì)量穩(wěn)定性差 ； 而美國進口鈦材顯微組織可達到細晶化的 A1~A3 組織
，其中直徑 15mm以下的小規(guī)格棒材可達到 A1 級（等軸化的 a
、b相晶粒尺寸小于 10μm） ，因而具有優(yōu)良的強韌性
、耐蝕性和機械切削性能
，這造成我國人工關節(jié)、牙種植體
、脊柱內(nèi)固定系統(tǒng)等高端醫(yī)療器械產(chǎn)品加工仍需大量進口國外優(yōu)質(zhì)的 Ti6Al4V 鈦合金材料
，而國產(chǎn)醫(yī)用鈦材主要滿足國內(nèi)中低端醫(yī)療器械產(chǎn)品如接骨板和接骨螺釘?shù)仁褂谩?008 年我國海綿鈦和鈦材產(chǎn)量已分別位居世界首位和第二位，鈦材消耗量已占全球第二位
，成為繼俄羅斯
、美國、日本之后的鈦工業(yè)大國
，其中美
、俄鈦材消耗主要針對國防軍用，而中
、日主要針對工業(yè)民用
，如圖 1 所示
。目前我國從事各類鈦材生產(chǎn)的國有和民營企業(yè)已超過 500 家，主要集中在陜西
、長三角
、珠三角及東北等地區(qū)地，其中能夠批量專業(yè)生產(chǎn)醫(yī)用鈦材的骨干企業(yè)主要包括西北有色金屬研究院（集團）所屬的西部超導材料科技有限公司、西安賽特金屬材料開發(fā)有限公司
、西部金屬材料股份有限公司
，寶雞有色金屬加工廠及其所屬的寶雞鈦業(yè)股份有限公司，以及大連盛輝鈦業(yè)有限公司
、寶雞鑫諾新金屬材料有限公司、寶雞英耐特醫(yī)用鈦有限公司
、寶雞隆慶金屬材料制品廠
、寶雞力興鈦業(yè)（集團）有限公司等 10 余家。2010 年我國針對生物醫(yī)藥及器械領域生產(chǎn)銷售的醫(yī)用純鈦及 TC4 鈦合金材料已達到 1084 噸
， 其中出口約占 20%
， 如圖 2 所示。我國每年生產(chǎn)醫(yī)用 Ti6Al7Nb 鈦合金材料上百噸
，但幾乎全部出口國外
，國內(nèi)尚無實際應用。
5、結(jié)語
盡管現(xiàn)代意義上的生物醫(yī)學材料起源于20世紀40年代
，其學科也僅形成于20世紀80年代，但生物醫(yī)用材料涉及億萬人的健康
，是保障人類健康的必需品
。生物醫(yī)用材料的應用不僅挽救了數(shù)以千萬計人的生命，使疾病得以早期發(fā)現(xiàn)和有效治疙并顯著降低了重大疾病的死亡率
，同時
，它對于改善人們的健康狀況和提高生活質(zhì)量，具有重要的民用價值和社會意義
。
，我國鈦材用于制造人體植入物的數(shù)量增加，其中鈦形狀記憶合金的開發(fā)與應用達到國際先進水平。到了九十年代中期，國產(chǎn)鈦及鈦合金加工材，在矯形外科、神經(jīng)外科、心血管系統(tǒng)、口腔頜面外科、人體外培養(yǎng)機等方面廣泛應用。近５年，國內(nèi)一大批企業(yè)成為鈦及不銹鋼等人體植入物生產(chǎn)企業(yè)。采用鈦及鈦合金制造的股骨頭、髖關節(jié)、肱骨、顱骨、膝關節(jié)、肘關節(jié)、肩關節(jié)、掌指關節(jié) 、頜骨以及心辨膜 、腎辨膜、血管擴張器 、夾板 、假體、緊固螺釘?shù)壬习俜N金屬件移植到人體中 ，取得了良好的效果 ，被醫(yī)學界給予了很高的評價。 、生物醫(yī)用鈦合金材料的分類及特點 ，主要用于外科植入物和矯形器械等產(chǎn)品的生產(chǎn)和制造。按照外科植入物和矯形器械專業(yè)標準 ，鈦合金材料可歸入“外科植入物用材料”中“金屬材料”一類 ，而鈦合金材料在非有源外科植入物、有源外科植入物和矯形器械三大類醫(yī)療器械中 ，可充當心血管 、骨與關節(jié)、骨接合、脊柱、矯形器械、心臟起搏器與除顫器、耳蝸植入物、神經(jīng)刺激器和其他植入產(chǎn)品的原材料。生物醫(yī)用鈦合金按材料顯微組織類型可分為 α 型鈦合金（如純鈦系列） 、α+β型鈦合金（如 Ti6Al4V 等）和 β 型鈦合金（如Ti12Mo6Zr2Fe 等）以及 TiNi 形狀記憶鈦合金四大類，與醫(yī)用不銹鋼和鈷基合金相比，它們具有比重小、比強度高、彈性模量較低、耐腐蝕、易切削加工以及較好的生物相容性等特點。
、生物醫(yī)用鈦合金材料的研究開發(fā)現(xiàn)狀 。Ti6A14V由于其優(yōu)異的生物相容性和良好的綜合力學性能成為第一種被引入生物材料領域的鈦合金 ，而且至今也是生物醫(yī)療器械產(chǎn)品中用量最大的鈦合金。 ，80年代中期兩種新型“q+B”型醫(yī)用鈦合金TiSAl2．5Fe和Ti6A17Nb在歐洲得到了發(fā)展 。
，1989年由瑞士成功開發(fā) 。對于這種安全且有發(fā)展?jié)摿Φ纳镝t(yī)用鈦合金各國專家學者在不同方面展開了深入研究。 、我國醫(yī)療器械用鈦合金材料的生產(chǎn)現(xiàn)狀 。但 20 年后的今天，該國家標準雖經(jīng)兩次改版 ，我國目前只能生產(chǎn)純鈦（中國牌號 TA1~TA4 ，美國對應牌號 Gr1~ Gr4） 、Ti6Al4V（中國牌號 TC4，美國對應牌號 Gr5 或 Ti64） 、Ti6Al7Nb（中國牌號 TC20）三大類鈦合金材料 ，尚沒有一個 β 型鈦合金納入國家標準， 如表 1 所示 。截至目前 ，純鈦和 Ti6Al4V 鈦合金仍是國際上產(chǎn)銷量最大、應用最廣的外科植入物用傳統(tǒng)主體材料 ，其銷售額約占全球整個生物醫(yī)用鈦合金市場的 80% 以上
。我國目前生產(chǎn)的外科植入物用鈦及鈦合金加工材的品種涉及板材（厚度0.8~25mm） 、棒材和絲材（直徑 1~90mm） ，供應狀態(tài)可為冷軋、熱加工及退火狀態(tài)。我國新國標GB/T13810-2007 中規(guī)定的鈦合金加工材在化學成分、力學性能和顯微組織等指標等同采用美國ASTM F136-02a 要求，但同時還增加了顯微組織評級、斷面收縮率和板、棒材超聲檢驗等附加的技術要求。雖然我國國標明確規(guī)定 Ti6Al4V 鈦合金顯微組織評級類型應符合 A1~A9 的 a+b 雙相組織，但國產(chǎn)鈦材供貨時多數(shù)為粗晶的 A3~A5 級組織，且質(zhì)量穩(wěn)定性差 ； 而美國進口鈦材顯微組織可達到細晶化的 A1~A3 組織，其中直徑 15mm以下的小規(guī)格棒材可達到 A1 級（等軸化的 a、b相晶粒尺寸小于 10μm） ，因而具有優(yōu)良的強韌性、耐蝕性和機械切削性能，這造成我國人工關節(jié)、牙種植體、脊柱內(nèi)固定系統(tǒng)等高端醫(yī)療器械產(chǎn)品加工仍需大量進口國外優(yōu)質(zhì)的 Ti6Al4V 鈦合金材料，而國產(chǎn)醫(yī)用鈦材主要滿足國內(nèi)中低端醫(yī)療器械產(chǎn)品如接骨板和接骨螺釘?shù)仁褂谩?008 年我國海綿鈦和鈦材產(chǎn)量已分別位居世界首位和第二位，鈦材消耗量已占全球第二位，成為繼俄羅斯、美國、日本之后的鈦工業(yè)大國，其中美、俄鈦材消耗主要針對國防軍用，而中、日主要針對工業(yè)民用，如圖 1 所示。目前我國從事各類鈦材生產(chǎn)的國有和民營企業(yè)已超過 500 家，主要集中在陜西、長三角
、珠三角及東北等地區(qū)地，其中能夠批量專業(yè)生產(chǎn)醫(yī)用鈦材的骨干企業(yè)主要包括西北有色金屬研究院（集團）所屬的西部超導材料科技有限公司、西安賽特金屬材料開發(fā)有限公司、西部金屬材料股份有限公司，寶雞有色金屬加工廠及其所屬的寶雞鈦業(yè)股份有限公司，以及大連盛輝鈦業(yè)有限公司、寶雞鑫諾新金屬材料有限公司、寶雞英耐特醫(yī)用鈦有限公司、寶雞隆慶金屬材料制品廠、寶雞力興鈦業(yè)（集團）有限公司等 10 余家。2010 年我國針對生物醫(yī)藥及器械領域生產(chǎn)銷售的醫(yī)用純鈦及 TC4 鈦合金材料已達到 1084 噸， 其中出口約占 20%， 如圖 2 所示。我國每年生產(chǎn)醫(yī)用 Ti6Al7Nb 鈦合金材料上百噸，但幾乎全部出口國外，國內(nèi)尚無實際應用。
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