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(guò)1000噸（220萬(wàn)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(zhǎng)或通過(guò)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(zhǎng)。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(jìng)爭(zhēng)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(guò)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(wú)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(zhǎng)期減輕痛苦和痛苦的重要因素。植入是對(duì)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(duì)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(guò)程。耐腐蝕性本身不足以抑制人體對(duì)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(duì)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(duì)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(zhǎng)度遠(yuǎn)高于通過(guò)無(wú)損測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)方法所能檢測(cè)到的最小值。

骨關(guān)節(jié)置換術(shù)：

全世界每年約有一百萬(wàn)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(wú)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(lái)刺激骨整合，限制吸收，從而延長(zhǎng)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(lái)恢復(fù)說(shuō)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(zhǎng)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(guò)陽(yáng)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。