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2018

钛镍合金丝在医疗器械和外科植入物技术的应用

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　　钛镍合金作为一种新型的智能材料，随着其研究的深入和应用面的拓展，国际工业发达国家纷纷制定记忆合金的材料和测试标准，以规范材料生产和工业应用。表1给出了在形状记忆合金材料领域较有影响力的美国标准ASTM F0263(医疗器械和外科植入物用可加工TiNi形状记忆合金技术规范)。鉴于在我国还没有形成规范的记忆合金材料相关国家技术标准，国家“十五”计划期间已着手起草“医疗器械和外科植入物用NiTi形状记忆合金加工材技术规范”国家标准和“医用记忆合金术语”、“非血管用NiTi记忆合金介入支架技术规范”等行业技术标准，其他相关标准也将逐步纳入编制计划。

　　TiNi二元形状记忆合金的有异性可归纳为以下五点：

　　（1）形状记忆效应。多晶TiNi合金的单程记忆效应可达8%左右，除单程记忆效应外，TiNi合金经一定热处理（或称训练）后，如多次加热--冷却循环、约束加热和时效等，还可以产生双程和全程记忆效应，双程形状记忆效应稳定性好，最大可达6%，当应变小于1%时，双程记忆循环次数可达几百万次。

　　（2）超弹性。从应力--应变曲线上看，可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性，非线性超弹性也称相变伪弹性，TiNi合金的超弹性最高可达8%。

　　（3）阻尼特性。阻尼是材料对震动能吸收的量度，形状记忆合金由于马氏体相变的自协作和马氏体中形成的各种界面（孪晶面、相界面、变体界面）的滞弹性迁移会吸收能量，从而具有很好的阻尼特性。

　　（4）抗腐蚀性和生物相容性。国内外大量的耐腐蚀性、生物相容性、细胞毒性、致癌性、溶血性、致敏性等生物化学实验表明，TiNi合金与不锈钢、钴铬合金相比，具有更优良的生物相容性和耐蚀性，与纯Ti相似。

　　（5）较好的力学性能。TiNi合金室温屈服强度约为200MPa,δ=15%，αk=38J/cm，断裂强度为800~950MPa，同时具有较好的塑性应变能力，可被加工成很细的丝和薄板（直径或厚度<100μm)。

2021-07-23