同一金属经铸造处理金属颗粒粗,抗拉强度较低;而锻造加工则使金属颗粒变细,其强度升高,而且锻造过程中可少金属内部缺陷,如消除材料内部的空隙等,从而提高金属强度。?在耐腐蚀方面,医用金属材料年腐蚀率应在0.25μm/年以下。在人工关节制做中常用的三种材料相比较,退火的不锈钢耐腐蚀性差,其表现有钝化层,如破坏则易生锈,而钴铬合金极少腐蚀,钛合金耐腐蚀性能最好。?另一重要问题是材料的耐磨性能。影响耐磨性能的因素很多,如对磨材料间的磨擦系数、材料表面光洁度、接触面承受的压力、磨擦速度及距离、滑润液等有关。与超高分子聚乙烯对磨,磨擦系数以钴铬钼最小,316不锈钢次之。?1、不锈钢:目前国内常用的是316不锈钢,其耐腐蚀性能和强度较差。而经冷加工处理后强度有大幅度提高,特别是屈服强度提高很多。316L不锈钢价钱较低,易于机械加工,但铸造的不锈钢由于其耐磨性及疲劳强度低,不宜做为人工关节材料。?2、钛和钛合金:钛和钛合金的特点是抗拉强度、疲劳强度及耐腐蚀性好,比重低。制造的人工关节重量较其他金属低40%~50%。弹性模量仅为其他金属的一半,但仍比皮质骨高5倍。易于机械加工。但是钛合金耐磨性差,纯钛更差。目前用表面氮化的方法提高耐磨性,宜用于人工髋关节的柄部。?3、钴铬钼合金:钴铬钼合金属耐磨蚀性比316不锈钢高40倍,疲劳强度好,其显著特点是耐磨性能好,在人工关节中是唯一可行金属之间连接的材料。在人工关节应用中,虽然也有疲劳折断发生,但比不锈钢要少得多。?4、钴镍铬钼合金(MP35N,MP350N):具有优良的机械性能,特别有较高的屈服强度和疲劳强度极限,但耐磨性能不及钴铬钼合金,宜作人工关节柄部。?5、多孔金属表面:多孔金属表面是为了骨长入。在无微动的情况下,多孔表面的孔径>40μm即可有骨长入。但目前应用的人工关节孔间隙差异较大,由150μm~1200μm,其中300~500μm最佳。
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