⑴ 生物金屬材料的主要特徵
生物金屬材料的最主要特徵是在生理環境約束下行使功能,因而必須具備生物功能性和生物相容性。所謂生物功能性,是指生物材料在其植入位置上具有行使功能所要求的物理和化學性質。生物相容性則是一種生物材料和宿主反應起作用的能力。目前對生物相容性的理解,已不僅僅是要求材料植入後不會引起毒性反應,更要求植入材料和機體間的相互作用能夠永久協調。另外,還要求生物金屬材料容易加工成形,使用方便和價格便宜。種類 生物金屬材料主要包括較成熟和廣泛用於牙科和骨科的金屬材料。牙科用的金屬材料有金、銀、鉑及其合金、不銹鋼、鈷基合金、鈦基合金等。骨科使用的金屬材料主要有不銹鋼、鈷基合金和鈦基合金,有時也使用昂貴的鉭、鈮、金、銀、鈀、鉑等。在生物金屬材料中,目前使用量最多的是不銹鋼,以美國為例佔全部使用量的75%,其次是鈷基合金佔20%,而鈦及其合金只佔5%。這3類材料的化學成分國際標准列於表2。
⑵ 生物金屬材料的基本介紹
植入人體(或動物體)以修復器官和恢復功能用的金屬材料。生物金屬材料有的可以製成牙齒、骨頭等起支撐作用的硬組織,有的可製成心臟瓣膜、腦膜、腹膜等軟組織。植入體內的金屬材料是浸泡在血液、淋巴液、關節潤滑液等體液之中使用的。體液含有有機酸、無機鹽,存在Na+、K+、Ca2+、Cl-等離子,是一種電解質,而且使用時間長達幾年甚至幾十年之久,因此生物金屬材料首先要具備與人體組織和體液有良好的適應性(無毒,不引起變態反應和異常新陳代謝,對組織無刺激性),同時還要有耐蝕性和化學穩定性(金屬離子不隨血液轉移,在體內生物環境中不發生變化,不受生物酶的影響)。生物金屬材料要承受人體的各種機械動作,因此在力學上應具有適宜的強度、韌性、耐磨性和耐疲勞性能。此外,生物金屬材料還要容易加工成各種復雜形狀,價格便宜和使用方便。
生物金屬材料中使用比較成熟和應用比較廣泛的,主要是牙科和骨科用的金屬材料。牙科用的金屬材料有金、銀、鉑等貴金屬合金以及不銹鋼、鈷基和鈦基合金等(見牙科金屬材料)。骨科使用的金屬材料主要有鎳鉻不銹鋼、鈷鉻鉬合金和鈦及其合金,有時也應用價格昂貴的鉭、鈮、金、銀、鈀、鉑等。
⑶ 「生物金屬」是什麼金屬
生物金屬說的就是鈦金屬,鈦是一種稀有金屬,它具有無毒性且生物相容性好的優異性能,所以被稱為「生物金屬」。在生活中很多東西都是鈦制的,比如鍋具、杯子、手錶、眼鏡架等,性能優越。.
⑷ 金屬的物理性能和化學性能有哪些
[jīn shǔ]
金屬
(具有光澤和導熱性導電性可延展性的物質)
編輯
金屬是一種具有光澤(即對可見光強烈反射)、富有延展性、容易導電、導熱等性質的物質。金屬的上述特質都跟金屬晶體內含有自由電子有關。在自然界中,絕大多數金屬以化合態存在,少數金屬例如金、鉑、銀、鉍以游離態存在。金屬礦物多數是氧化物及硫化物。其他存在形式有氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽及硅酸鹽。金屬之間的連結是金屬鍵,因此隨意更換位置都可再重新建立連結,這也是金屬延展性良好的原因。金屬元素在化合物中通常只顯正價。相對原子質量較大的被稱為重金屬。
化學性能
指金屬材料與周圍介質掃觸時抵抗發生化學或電化學反應的性能。
1、耐腐蝕性:指金屬材料抵抗各種介質侵蝕的能力。
2、抗氧化性:指金屬材料在高溫下,抵抗產生氧化皮能力。
機械性能
機械性能是指金屬材料在外力作用下所表現出來的特性。
銅器
1、強度:材料在外力(載荷)作用下,抵抗變形和斷裂的能力。材料單位面積受載荷稱應力。
2、屈服點(бs):稱屈服強度,指材料在拉抻過程中,材料所受應力達到某一臨界值時,載荷不再增加變形卻繼續增加或產生0.2%L。時應力值,單位用牛頓/毫米2(N/mm2)表示。
3、抗拉強度(бb)也叫強度極限指材料在拉斷前承受最大應力值。單位用牛頓/毫米2(N/mm2)表示。如鋁鋰合金抗拉強度可達689.5MPa
4、延伸率(δ):材料在拉伸斷裂後,總伸長與原始標距長度的百分比。
工程上常將δ≥5%的材料稱為塑性材料,如常溫靜載的低碳鋼、鋁、銅等;而把δ≤5%的材料稱為脆性材料,如常溫靜載下的鑄鐵、玻璃、陶瓷等。
5、斷面收縮率(Ψ)材料在拉伸斷裂後、斷面最大縮小面積與原斷面積百分比。
6、硬度:指材料抵抗其它更硬物壓力其表面的能力,常用硬度按其范圍測定分布氏硬度(HBS、HBW)和洛氏硬度(HKA、HKB、HRC)。
7、沖擊韌性(Ak):材料抵抗沖擊載荷的能力,單位為焦耳/厘米2(J/cm2)。
8、彈性:εe=σe/E, 指標σe,E
9、剛性:△L=P·l/E·F,抵抗彈性變形的能力強度,其中,P---拉力,l---材料原長,E---彈性模量,F---截面面積
10、韌性(沖擊韌性):常用沖擊吸收功 Ak 表示,指材料在沖擊載荷作用下吸收塑性變形功和斷裂功的力。
11、延展性:
1)延性:是指材料的結構、構件或構件的某個截面從屈服開始到達最大承載能力或到達以後而承載能力還沒有明顯下降期間的變形能力。延伸率δ=(△l0/l)×100% 斷面收縮率ψ=((A-A1)/A)×100%
2)展性:指物體可以壓成薄片的性質。
金是金屬中延性及展性最高的──一1克的金可以打成一平方米的薄片,或者說是一盎司的金可以 打成300平方尺。金葉甚至可以被打薄至透明,透過金葉的光會顯露出綠藍色,因為金反射黃色光及紅色光的能力很強。因延展性非常好,黃金可以打成金箔。金箔用於塑像、建築、工藝品的貼金,常見於寺廟、教堂內的裝飾貼金。金箔也可入中葯。
12、疲勞強度:疲勞強度:材料抵抗無限次應力(10E7)循環也不疲勞斷裂的強度指標,交變負荷σ-1<;σs為設計標准。
13、硬度:材料軟硬程度。
測定硬度試驗的方法很多,大體上可以分為彈性回跳法(肖氏硬度)壓入法(布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度)和劃痕法(莫氏硬度)等三大類,生產上應用最廣泛的是壓入法。它是將一定形狀、尺寸的硬質壓頭在一定大小載荷作用下壓入被測材料表層,以留下的壓痕表面面積大小或深度計算材料的硬度值。
由於硬度測定時的測定規范,所用儀器設備等不同,用壓入法井台測定材料的硬度的方法也有多種。
常用的方法是布氏硬度法(HB),維氏硬度法(HV),洛氏硬度法(HR)。
14、塑性變形:外力去除後,不能恢復的變形,即殘余變形稱塑性變形。材料能經受較大塑性變形而不破壞的能力,稱為材料的塑性或延伸性。衡量材料塑性的兩個指標是延伸率和斷面收縮率。
對低碳鋼拉伸的應力——應變曲線分析:
【Ⅰ階段 線彈性階段】拉伸初期應力—應變曲線為一直線,此階段應力
金屬釙
最高限稱為材料的比例極限σe.
【Ⅱ階段 屈服階段】當應力增加至一定值時,應力—應變曲線出現水平線段(有微小波動),在此階段內,應力幾乎不變,而變形卻急劇增長,材料失去抵抗變形的能力,這種現象稱屈服,相應的應力稱為屈服應力或屈服極限,並用σs表示。
【Ⅲ階段 為強化階段】經過屈服後,材料又增強了抵抗變形的能力。強化階段的最高點所對應的應力,稱材料的強度極限。用σb表示,強度極限是材料所能承受的最大應力。
【Ⅳ階段 頸縮階段】當應力增至最大值σb後,試件的某一局部顯著收縮,最後在縮頸處斷裂。
對低碳鋼σs與σb為衡量其強度的主要指標。
⑸ 金屬的性能包括
金屬材料的主要性能包括:
一、物理性能
1、密度 2、熔點 3、熱膨脹性 4、導熱性 5、導電性 6、磁性
二、化學性能
1、耐腐蝕性 2、抗氧化性 3、化學穩定性
三、機械性能
1、強度 2、彈性與剛性 3、塑性 4、硬度 5、韌性 6.疲勞
四、工藝性能
1、鑄造性 2、鍛壓型 3、焊接性 4、可切削性 5、熱處理工藝性
望採納,謝謝!
⑹ 重金屬的生物有效性是什麼
所謂生物有效性又稱為生物利用度,重金屬的生物有效性是指重金屬被生物體利用的實際程度,與它的存在形態有直接關系