鈦和鈦合金具有高強(qiáng)度，低重量，出色的耐腐蝕性，從而導(dǎo)致了廣泛而多樣的成功應(yīng)用，這些應(yīng)用要求在外科和醫(yī)學(xué)以及航空航天，汽車，化工廠，電力中具有高水平的可靠性能。發(fā)電，油氣開采，體育等重大行業(yè)。

每年全球范圍內(nèi)，將超過1000噸（220萬磅）各種功能的鈦器械植入患者體內(nèi)。隨著人們壽命的延長或通過激烈的體育運(yùn)動(dòng)或慢跑使自己遭受更大傷害，或者在道路交通和其他事故中受重傷，關(guān)節(jié)置換的需求不斷增長。鈦輕巧，堅(jiān)固且具有生物相容性，是自然滿足人體植入要求的少數(shù)材料之一

醫(yī)用鈦合金的強(qiáng)度重量比比競爭不銹鋼高得多。可用的鈦合金范圍使醫(yī)學(xué)專家設(shè)計(jì)人員可以選擇適合應(yīng)用需求的材料和形式。合金的范圍很廣，從必須使用高延展性的商業(yè)純鈦（必須具有極好的可成形性）到強(qiáng)度超過1300 MPa（190 KSI）的可完全熱處理的合金。基于鈦的形狀記憶合金進(jìn)一步擴(kuò)展了有用的性能和應(yīng)用范圍。鍛造或鑄造，機(jī)械加工和制造相結(jié)合是醫(yī)療產(chǎn)品使用的工藝路線。表面工程經(jīng)常發(fā)揮重要作用，使鈦的性能超出其天然能力數(shù)倍。

鈦在醫(yī)療應(yīng)用中的性能：

當(dāng)關(guān)鍵應(yīng)用中的設(shè)備一旦安裝后就無法輕易維護(hù)或更換時(shí)，“即插即用”是一項(xiàng)基本要求。在這方面，沒有比人體植入物更具挑戰(zhàn)性的用途。在這里，植入物，醫(yī)療和外科手術(shù)器械以及設(shè)備的有效性和可靠性是挽救生命以及長期減輕痛苦和痛苦的重要因素。植入是對人體化學(xué)，生理和機(jī)械結(jié)構(gòu)的潛在攻擊。在活組織中沒有什么可以比擬金屬植入物了。體液和組織中的大多數(shù)金屬都存在于穩(wěn)定的有機(jī)絡(luò)合物中。體液對植入金屬的腐蝕會(huì)導(dǎo)致釋放出不需要的金屬離子，從而可能干擾生命過程。耐腐蝕性本身不足以抑制人體對細(xì)胞中有毒金屬或鎳等致敏元素的反應(yīng)，即使在最低限度的腐蝕濃度下也能引發(fā)排斥反應(yīng)。鈦被認(rèn)為是完全惰性的，并且不受所有體液和組織的腐蝕，因此具有完全的生物相容性。

植入鈦的自然選擇取決于最有利的特性，包括抗腐蝕能力，生物相容性，強(qiáng)度，低模量和密度以及與骨和其他組織結(jié)合的能力-骨整合。鈦合金的機(jī)械和物理性能相結(jié)合，可提供高度耐損傷的植入物。人體解剖學(xué)自然限制了植入物的形狀和允許的體積。與鋼相比，鈦合金的較低模量是減少骨吸收的積極因素。另外兩個(gè)參數(shù)定義了可植入合金的用途，缺口敏感性，缺口狀態(tài)與未缺口狀態(tài)下的抗拉強(qiáng)度之比，以及對裂紋擴(kuò)展或斷裂韌性的抵抗力。鈦在兩種情況下得分都很高。鈦及其合金的典型NS / TS比為1.4-1.7（對于可接受的植入物材料，最小值為1.1）。所有高強(qiáng)度可植入合金的斷裂韌度均高于50MPam-1 / 2，臨界裂紋長度遠(yuǎn)高于通過無損測試的標(biāo)準(zhǔn)方法所能檢測到的最小值。

骨關(guān)節(jié)置換術(shù)：

全世界每年約有一百萬名患者接受關(guān)節(jié)炎和膝關(guān)節(jié)的完全置換治療。假體有多種形狀和尺寸。髖關(guān)節(jié)通常具有一個(gè)股骨金屬柄和一個(gè)頭部，該柄位于一個(gè)超高分子量低摩擦聚乙烯承窩中，兩者均用聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥固定就位。一些設(shè)計(jì)，包括無骨水泥的關(guān)節(jié)，使用粗糙的生物活性表面（包括羥基磷灰石）來刺激骨整合，限制吸收，從而延長了年輕受體的植入壽命。內(nèi)部和外部骨折固定為鈦提供了進(jìn)一步的主要應(yīng)用，如脊柱融合裝置，大頭針，骨板，螺釘，髓內(nèi)釘和外部固定器。

牙種植體：

使用患者自身組織修復(fù)面部損傷的手術(shù)不能總是獲得所需的結(jié)果。可能需要人造部件來恢復(fù)說話或進(jìn)食的能力以及外觀，以彌補(bǔ)因損傷或疾病而喪失的面部特征。骨整合的鈦植入物滿足了生物相容性和強(qiáng)度的所有要求，從而使外科手術(shù)取得了空前的進(jìn)步，從而成功治療了具有大缺陷和迄今存在嚴(yán)重問題的患者。

心血管設(shè)備：

鈦經(jīng)常用于起搏器盒和除顫器，作為置換心臟瓣膜和血管內(nèi)支架的載體結(jié)構(gòu)。

外部假體：

鈦適用于臨時(shí)和長期的外部固定裝置和設(shè)備，以及矯正卡鉗和假肢，兩者均因其輕巧，堅(jiān)韌和耐腐蝕而廣泛使用鈦。

手術(shù)器械：

各種各樣的手術(shù)器械都是用鈦制成的。金屬的輕度有助于減少外科醫(yī)生的疲勞。儀器通常經(jīng)過陽極氧化處理，以提供非反射表面，這在顯微外科手術(shù)（例如眼科手術(shù)）中必不可少。鈦儀器可承受重復(fù)滅菌，而不會(huì)影響邊緣或表面質(zhì)量，耐腐蝕性或強(qiáng)度。鈦是非磁性的，因此不會(huì)威脅到小的敏感植入物。