當今社會 ，由于工業(yè)化的飛速發(fā)展 ，使得空氣污染日益嚴重 ，因此對于人們的健康有極大地影響，隨著人們生活水平的不斷提高，人們的健康意識不斷地增強，使得人們對于口腔 的保護也越來越重視。隨著現(xiàn)代化 的快速發(fā)展，醫(yī)療領域材料的應用要求越來越嚴格，由于鈦及鈦合金材料與人體有許多可融合之處 ，所 以外科手術骨頭壞死，牙科治療用的種植體、烤瓷牙以及許多治療器械 的材料 的要求 ，醫(yī)療對于鈦及鈦合金的應用越來越 多。由于其優(yōu)越性太多 ，比重小，和人骨的比重比較接近 ，強度大 ，耐腐蝕性強，是一種比較理想及其安全的醫(yī)學上所用材料。
鈦及其鈦合金優(yōu)異 的性能，能與人體很好地接觸 ，對人體危害很小，甚至說可 以忽略不計 ，密度小、彈性模量與人體的骨頭極其接近 ，所 以由于其優(yōu)異的性能，使得它在臨床上的應用是非常有利的。所以用純鈦及其鈦 合金制作一些與人體相配合的醫(yī)療器材，比如牙科用的烤瓷牙、種植體、義齒、牙床、托環(huán) 、牙橋、牙冠、人工關節(jié)、接骨板、骨螺釘與骨打固定針等已經(jīng)廣泛用于臨床 ：用純鈦網(wǎng)制作的骨頭托架 ，經(jīng)過臨床實驗 ，已經(jīng)用于壞死骨頭的再造手術；用微孔鈦 網(wǎng)對于 已經(jīng)損壞的骨頭和硬膜 ，可以用于修復治療，并能有效地保護腦髓液系統(tǒng)；用純鈦制作的人工心瓣膜與瓣籠已成功地得到應用，臨床效果良好 。
純凈 的鈦是銀 白色 的金屬 ，具有銀灰光澤，可以作為煉鋼時的脫氧劑和不銹鋼 以及合金鋼的成份 。鈦的粉沫狀可 以用作顏料和油漆的原料，它還可用作 電極和發(fā) 電站的冷 凝器 以及環(huán)境污染控制裝置 。但是強度較低。而鈦合金 的強度很高，如常用 的鈦合金Ti一6AI一4V的強度達到了一般高強度鋼的水平。鈦合金 比其鈦材料而言 ，它有高的耐熱性、低溫時的韌性和斷裂韌性，所以可 以用作很多工業(yè)零件，比如飛機的發(fā)動機零件、用作火箭和導彈的部分原件 。在石油工業(yè)上主要作各種容器、反應器等。鈦鎳形狀記憶合金在儀器儀表上 已廣泛應用。氮化鈦顏色近于黃金，可 以用作裝飾材料。鈦和鈦的合金大量用于航空工業(yè)，有 “空間金屬”之稱 ；另外 ，在造船工業(yè)、化學工業(yè) 、制造機械部件 、電訊器材、硬質(zhì)合金等方面有著 日益廣泛 的應用。此外，由于鈦合金還與人體有很好的相容性 ，所以鈦合金還可 以作人造骨、義齒、烤瓷牙和 固定各種壞骨頭的醫(yī)療器具。鈦合金的比重輕 ，耐腐蝕性強以及強的耐高溫和焊接性好等優(yōu)異性能，在 口腔領域的應用是到越來越廣泛。
鈦及鈦合金因具有 良好的機械力學性能和生物相容性被廣泛用作牙科種植體。種植體頸部由表面光滑的鈦及鈦合金制成，以利于纖維組織包繞 ，形成 良好的上皮袖口區(qū)，防止菌斑積聚。種植體體部的多孔結構，增大了種植體的表面積 ，為骨組織的附著生長提供了條件 ，利于種植體的固位 。實驗制備 的ZnHA ／TiO生物涂層 的細胞實驗結果表明，成骨細胞與ZnHA／TiO，涂層有較好的附著，細胞在材料表面的增殖能力增強 ，較好的細胞附著在一定程度上抑制了細菌在種植體表面的附著。
近年來，種植體表面處理技術發(fā)展迅速，處理方法包括x射線噴射 、機械研磨 、等離子濺射 、噴砂或酸蝕等 。鈦表面高溫離子氮化處理 ，使純鈦及鈦合金硬度分別提高七倍和兩倍 ，氮化后鈦材的年腐蝕率僅為非氮化的三分之一，并對周圍組織無毒性 。生物組織對表面滲氮處理鈦材反應輕微且無毒性 。鈦及鈦合金表面形成 的氧化膜能被 口腔中最為普遍應用的齲齒預防劑、預防性拋光和氟化物破壞 引起鈦腐蝕 。這種腐蝕產(chǎn)物可引起組織細胞 的變性壞死 、非特異性炎癥 、過敏反應甚至導致腫瘤的形成。合金材料發(fā)生腐蝕后，影響修復體的顏色和強度，引起細胞毒性、過敏等不良生物反應。
鈦及鈦合金作 為生物硬組織替代材料 。它可以作為牙科材料在鑲嵌體 、齒冠、橋接材、義牙床、人工牙根等方面 的應用 。近十年來 ，隨著科學技術 的發(fā)展，鈦及鈦合金作為口腔新型修復材料具有更廣闊的前景。 目前制作義齒支架使用 的金屬主要有Au、Ni1_cr、C0一Cr 、不銹鋼等合金 ，合金生物相容性好，但價格 昂貴 ，顏色不理想，其他合金含有Ni、Co、Cr等有害元素。鈦作為一種新型 口腔修復材料，與人體骨骼上皮組織、結締組織都具有 良好的親和性，力學性能也可與其它各型牙用合金媲美，且密度小，義齒體感舒適。T i一6A 1—4V合金具有超塑性，便于制作義齒基托 。研究表明用純鈦制作上頜腭托 ，具備較好 的對抗折性能和生物相容性 。鈦在義齒修復術中逐漸成為一種越來越受重視的材料 ，成為用于可摘和固定義齒合金 的一種經(jīng)濟和生物相容性好 的替代品的趨勢 。對人體組織無過敏，且價格低廉 。鈦作為一種金屬元素 ，密度輕 、高強度 、耐抗腐蝕 、性能優(yōu)良，儲量豐富，從工業(yè)價值、資源壽命和發(fā)展前景看，是一種 比較好的牙科材料 。
鈦材料 的一系列特性 ，對人體有益，且相當安全，非常適合身體。由于鈦材料本身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。使人在治療過程中人的精神狀態(tài)比較放松，不會緊張，從而不會造成醫(yī)療事故。鈦 的高硬度、輕的密度使鈦本身不容易生銹變質(zhì)、并且在應用上性能比較穩(wěn)定。所以牙科上用 的牙科高速手機，牙科光纖手機，牙科種植體，在工作過程中，牙科手機要進入人體口腔，與人體牙齒相接觸較多，所以對其外表材料的選擇，大多選用鈦及其合金材料來加工，對人本危害小，并且它的性能比較穩(wěn)定可靠。這種比重輕 ，高強度，特殊的電流特性對人體可以起到很好地作用 。所以鈦在 醫(yī)療、醫(yī)藥和體育運動領域中被廣泛使用 。
鈦及鈦合金以其極佳 的生物相容性，優(yōu)異的耐腐蝕性能，己被作為生物材料在人體內(nèi)應用 。尤其是鈦材料作為種植牙 ，在人體內(nèi)的應用極為廣泛 ，用鈦材料制作的骨科手術更是不計其數(shù) 。隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展 ，現(xiàn)代醫(yī)療事業(yè) 的發(fā)展，科學技術的進步，使得口腔事業(yè)的發(fā)展已經(jīng)非常迅速。 口腔科 ，口腔種植學、鈦的精密鑄造技術、焊接、粘結和烤瓷技術的發(fā)展 ，鈦 已廣泛地運用到 口腔醫(yī)學領域的各個分支學科，成為一種勢在必得的醫(yī)療所用材料。
鈦及鈦合金由于其優(yōu)異的性能，應該說是一種 比較完美的工業(yè)材料 ，但是，由于材料本身硬度較高，在切削加工時存在一定的加工難度。切削加工鈦合金應從選擇合理的刀具、降低切削溫度和減少粘結三方面 出發(fā) ，選用紅硬性好、抗彎強度高、導熱性能好的刀具 ，比如Y G類硬質(zhì)合金，它硬度高，可以適合鈦及其合金材料 的加工。在選擇好合適的刀具后，還有注意刀具的刃磨，刀具在加工過程 中，對刀具的主要參數(shù)的刃磨還是很重要的，比如 ，什么時候前角應該磨成什么樣 ，后角應該注意什么，這些都是很重要的環(huán)節(jié)，一般對于鈦及其合金材料的加工，都是有專人去刃磨刀具的。再有就是加工鈦及其合金材料時，還必須注意降低切削溫度 ，選擇好的冷卻液 ，因為好的冷卻液，可以減少刀具的更換次數(shù)，可以滲入切削刀具面，提高表面光潔度，并且大大降低廢品率 ，所 以潤滑劑的選擇，也是必不可少的，并且是很重要的，有了合適的切削液，使得在加工過程 中材料 的粘性會降低 ，有利于加工，可以省時省力。
綜上所述，了解鈦及鈦合金的性能后 ，我們發(fā)現(xiàn)其優(yōu)越性是很大的，對其只要掌握了它的加工 ，選擇了合適的刀具及其冷卻液后，也就沒有什么能防障它的應用了，不難看出，鈦及鈦合金不但在口腔領域上，而且在工業(yè)上的應用極為重要，它作為一種現(xiàn)代化的金屬，性能優(yōu)越無比。
參考文獻
[1]金 自宜．牙科用鈦及鈦合金的開發(fā)應用．
[2] 嚴彩花 ，張靜瑩．鈦合金在 口腔 中的應用
[3]張新平 ，于思榮，夏連杰，何鎮(zhèn) 明．鈦及鈦合金在牙科領域中的研究現(xiàn)狀．
[4]張丹．鈦合金及其在牙科的應用．
[5] 中國機床 商務網(wǎng)．鈦合金材料切削加工性能．
作者簡介 ：田耕 (1974- ) ，男，陜西茂陵人 ，成陽西北醫(yī)療器械 (集團 ) 有限公司工程師，研究方向：醫(yī)療器械 。
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