生物医用钛合金分类及性能
近年来新型β型钛合金的研发主要ti-nb系、ti-mo系、ti-zr系和ti-ta系合金。(对人体有害的v、al、ni 、cr等元素逐步被生物相容性好的nb、zr、ta、sn、pt、mo等没有毒元素取代)已研制成功的部分医用低模量的β型钛合金如下图所示。与其他体系β钛合金相比,ti-nb系合金的弹性模量较低,更接近人的弹性模量,并且不含有毒元素al和v,适合作为医用金属材料,目前对其研究开展较多。
常温下,钛不与王水反应。温度高时,钛可与王水反应生成ticl2。 ti+8hno3=ti(no3)4+4no2+4h2o ⑾ 综上所述,钛的性质与温度及其存在形态、纯度有着极其密切的关系。致密的金属钛在自然界中是相当稳定的,但是,粉末钛在空气中可引起自燃。钛中杂质的存在,显著的影响钛的物理、化学性能、机械性能和耐腐蚀性能。特别是一些间隙杂质,它们可以使钛晶格发生畸变,而影响钛的的各种性能。常温下钛的化学活性很小,能与氟酸等少数几种物质发生反应,但温度增加时钛的活性迅速增加,特别是在高温下钛可与许多物质发生剧烈反应。钛的冶炼过程一般都在800℃以上的高温下进行,因此必须在真空中或在惰性气氛保护下操作。金属钛的物理性质金属钛(ti),灰色金属。原子序数为22,相对原子质量47.87。核外电子在亚层中的排布情况为1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2。金属活动性在镁、铝之间,常温下并不稳定,因此在自然界中只以化合态存在,常见的钛的化合物有钛铁矿(fetio3)、金红石(tio2)等。钛在地壳中含量较高,排行第九,达5600ppm,换算成百分比为0.56%。纯钛密度为4.54×103kg/m3,摩尔体积为10.54cm3/mol,硬度较差,莫氏硬度只有4左右,因此延展性好。钛的热稳定性很好,熔点为1660±10℃,沸点为3287℃。金属钛的化学性质 金属钛在高温环境中的还原能力极强,能与氧、碳、氮以及其他许多元素化合,还能从部分金属氧化物(比如氧化铝)中夺取氧。常温下钛与氧气化合生成一层极薄致密的氧化膜,这层氧化膜常温下不与酸,稀硫酸,稀盐酸反应,以及酸中之王——王水。它与氟酸、盐酸、硫酸反应。
为什么要用钛锅
钛是世界上公认的没有毒元素,美国权威机构——美国金属学会主编的《金属手册》中指出:“钛及其化合物,在生理上对人体几乎都是惰性的,钛金属是对人的植物神经和味觉神经没有作用的金属。”“钛离子在人体内不随血液和体液转移。”因此说明使用钛锅安全,没有毒钛金属是重要的健康元素。
目前,国内外炊具材料广泛使用的是铁、铝、不锈钢这些材料。在锅具使用中对人体都或多或少会产生一些不利于健康的因素。到底是哪些不利健康的原因呢?各种材质的锅具大比拼:
1.铁锅是我国的传统厨具,主要成份是铁,含有少量碳和其它杂质,参见生铁。很多人认为使用铁锅做饭可以补铁,其实是错的。铁锅炒菜能补铁的说法,在民间流传已久,很多人在做菜时还会特地选用铁锅,希望通过这种方法补铁。这到底是否靠谱,是否有科学依据呢?央视《是真的吗》对此进行了实验和调查。
实验材料:一口铁锅,一口铝合金锅,4个西红柿。
实验过程:
1、将西红柿切碎,并按照相同的比例等分成两份,随后分别用铁锅和铝合金锅进行清炒。
2、清炒5分钟,将炒好的西红柿分别放入两个碗中,做好标记。
3、将这两个碗中的西红柿送到北京市理化分析测试中心对其铁含量进行检测。
检测结果:
检测发现,用铝合金锅所炒的番茄,铁含量为1.5毫克/千克,而用铁锅所清炒的番茄,铁含量达到了23.5毫克/千克,是铝合金锅的15倍。
从这个数字来看,用铁锅清炒西红柿似乎真的能够增加铁含量,那么是否所有食物都能做到呢?这些多出来的铁能否被人体吸收,从而补充身体所需的铁呢?
“菜中的铁含量不一定都会增加这么多倍,它跟烹饪的时间还有菜的品质而出现不同,但是铁锅炒菜确实可以使我们菜里的铁含量增加。”北京安贞医院临床营养科吴小玲说。
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