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《热加工工艺2021

《热加工工艺2021年10月第50卷第20期

生物医用钛合金表面改性研究进展

李铜，徐晋勇，高波，高成

(桂林电子科技大学机电工程学院，广西桂林541004)

摘要：钛合金由于其良好的机械特性、耐腐蚀性及生物相容性，成为生物医学植入体中最有前途的生物材料。但是，由于人体内复杂的生理环境对医用钛合金性能要求很高，进一步改善钦合金的性能变得十分有必要。主要阐述了近

年来医用钛合金表面改性工作分别在生物相容性、耐磨损性能和抗菌性能上取得的进展，并对其未来的发展方向进行了展望。

关键词：医用钛合金；表面处理；生物活性；耐磨损性；抗菌性

DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814.中图分类号：TG178.2;TG146.23 文献标识码：A 文章编号1001-3814(2021)20-0007-06

ResearchProgressofSurfaceModificationofBiomedicalTitaniumAlloy

LITong,XUJinyong,GAOBo,GAOCheng

(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering,GuilinUniversityofElectronicTechnology,Guilin541004,China)

Abstract：Titaniumalloyhasbecomethemostpromisingbiomaterialinbiomedicalimplantationbecauseofitsgoodmechanicalproperties,corrosionresistanceandbiocompatibility.However,duetothehighrequirementsforthepropertiesof

medicaltitaniumalloysinthecomplexphysiologicalenvironmentofhumanbody,itisnecessarytofurtherimprovethepropertiesoftitaniumalloys.Theprogressinbiocompatibility,wearresistanceandantibacterialpropertiesofmedicaltitaniumalloysurfacemodificationinrecentyearswasreviewed,anditsfuturedevelopmentdirectionwasprospected.

Keywords：medicaltitaniumalloy;surfacemodification;bioactivity;wearresistance;antibacterial

钛及其合金是骨科和牙科应用中最常用的医用 人物相关的微生物感染导致后期的翻修手术，甚至植入物金属材料，因为它们具有低密度、高强度、无 植人体失效。为了改善钛合金的生物学和摩擦学性毒性和优异的耐腐蚀性能。相比传统的不锈钢和钴基 能，引入表面改性技术提升钛和钛合金的生物活性、合金，钛合金具有更低的弹性模量，而低的弹性模量已 耐磨损性能以及抗菌性能，是改善现有常规生物材经被证实可以减小应力屏蔽效应从而更好地诱 料以满足当前和不断发展的临床需求的更经济和有导和促进骨整合，这些优点使它更适用于临床医学 效的方法。

应用。

1 提高生物活性的表面改性技术

然而，钛及其合金不能满足生物医学植入物的

临床要求，长期临床研究观察发现[2钛合金长时间 生物医学植人体必须具备良好的生物相容性，在暴露于人体体液后会释放出合金中的Ni、V、Al等体内不产生排斥反应。为了安全使用则须提高其生物金属离子到体液中，对宿主体造成毒性问题;钛植人活性，改善血液相容性。提高钛合金植入体生物活性体生物活性差，与周围组织结合不佳。钛植人体耐磨的主要方法有形态学修饰、表面涂层、离子注人等。性能差，钛植入体摩擦产生的磨屑会引起炎症问题l.i形态学修饰

和对人体的毒性作用；钛植入体表面无