生物醫學材料(biomedical material)指(zhi)的是一類具有特(te)殊性能、特(te)種(zhong)功能,用于人(ren)(ren)工器(qi)官、外科修復(fu)(fu)、理療(liao)康(kang)復(fu)(fu)、診斷、治療(liao)疾(ji)患,而對人(ren)(ren)體(ti)組織不會產(chan)生不良影響的材料。


 生物醫用不(bu)銹鋼(gang)是最先開發應用的生物醫用合金之一,因其價格較低廉且易于加工,而得到較廣泛的應用,其中應用最多的是超低碳奧氏體不銹鋼。


 我國(guo)(guo)在1984年(nian)即(ji)制定了外科植入用(yong)不銹鋼的國(guo)(guo)家(jia)標準,1994年(nian)經過(guo)修改(gai),2003年(nian)又重新修改(gai)為(wei)GB 4234-2003《外科植入物用(yong)不銹鋼》。該標準列入了兩(liang)個鋼號,其(qi)化(hua)學成分見(jian)表9.79。


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 表9.79中所列鋼(gang)(gang)號的(de)(de)鋼(gang)(gang)棒(bang)的(de)(de)力學性能(neng)應符(fu)合表9.80的(de)(de)規定,這些牌號的(de)(de)鋼(gang)(gang)絲(si)、鋼(gang)(gang)板和鋼(gang)(gang)帶(dai)的(de)(de)力學性能(neng)規定見GB 4234-2003《外科植入物用不銹鋼(gang)(gang)》。


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2017年我國(guo)制定了GB 4234-2017《外(wai)科(ke)植(zhi)入物金屬(shu)(shu)材(cai)料(liao)》,該標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)力求與國(guo)際標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)保持(chi)一致。該標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)預計分為14個部(bu)分,其中第(di)1部(bu)分為鍛造不(bu)(bu)銹(xiu)鋼,第(di)9部(bu)分為鍛造高氮不(bu)(bu)銹(xiu)鋼,其余為其他類(lei)金屬(shu)(shu)材(cai)料(liao)。目前只發布了GB 4234.1-2017《外(wai)科(ke)植(zhi)入物 金屬(shu)(shu)材(cai)料(liao)第(di)1部(bu)分:鍛造不(bu)(bu)銹(xiu)鋼》,代替了GB 4234-2003。


在GB 4234.1-2017中保留了GB 4234-2003列入的00Cr18Ni14Mo3,其化學成分除Mo含量調整為2.25%~3.0%以外,其他均與表9.79中所列相同。對該鋼的顯微組織的要求:固溶處理后鋼中不得有殘余δ鐵素體、χ相和σ相存在;熱軋處理后的鋼材中非金屬夾雜物的細系均不得大于1.5級,粗系不得大于1.0級;檢查最終熱處理后及最終冷變形前的晶粒度級別不應粗于5級。


00Cr18Ni14Mo3 不銹鋼的棒材(cai)(cai)、絲(si)材(cai)(cai)、板材(cai)(cai)和帶材(cai)(cai)的力學性能(neng)應符合表9.81的規定(ding)。


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 不(bu)銹鋼中的(de)鉻(ge)可形(xing)成鈍化膜改善鋼的(de)抗(kang)腐蝕能力(li),鎳(nie)起(qi)到穩定奧氏體組織(zhi)的(de)作用,降(jiang)低Si、Mn等雜質元素和非金屬夾雜物,可進一步提高鋼的(de)抗(kang)腐蝕能力(li)。


 材料的(de)(de)制造(zao)和(he)加(jia)工工藝也在比較寬的(de)(de)范圍內影響材料的(de)(de)力學(xue)性能和(he)耐(nai)蝕性能。對于低純(chun)度(du)醫(yi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang),一般采用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)真空或非(fei)真空熔煉(lian)工藝生產,而(er)高純(chun)度(du)的(de)(de)醫(yi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)應(ying)(ying)采用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)雙真空冶煉(lian)工藝力求鋼(gang)的(de)(de)高純(chun)凈。臨床應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)較多(duo)的(de)(de)是高純(chun)度(du)醫(yi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)。冷加(jia)工后(hou)采用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)機械拋光或電解拋光可提(ti)高器件(jian)表面光潔度(du),可增(zeng)加(jia)植(zhi)入器件(jian)的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)壽(shou)命(ming)。醫(yi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)在骨外科和(he)齒科中應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)較廣(guang)泛,在其他方(fang)面也有不少應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)。


 醫(yi)用不(bu)銹鋼的(de)(de)生物(wu)相(xiang)容(rong)(rong)性(xing)與其(qi)(qi)(qi)在(zai)肌體(ti)內的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)行(xing)(xing)為(wei)及其(qi)(qi)(qi)所造成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產(chan)物(wu)所引起(qi)的(de)(de)組織反(fan)應有(you)關。其(qi)(qi)(qi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)行(xing)(xing)為(wei)涉及均勻腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)、縫隙腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、磨蝕(shi)(shi)(shi)和(he)疲勞腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。常見(jian)(jian)的(de)(de)是點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)是由(you)于鉬含(han)量不(bu)足(zu)及外力(li)(li)擦傷、劃傷所致(zhi)。縫隙腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、磨蝕(shi)(shi)(shi)也是常見(jian)(jian)的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi),常因設計不(bu)合(he)理(li)導致(zhi)應力(li)(li)及磨損。由(you)于腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)會造成(cheng)(cheng)(cheng)金屬離(li)子(zi)或其(qi)(qi)(qi)他化合(he)物(wu)進入周圍組織和(he)整個肌體(ti),引起(qi)某些不(bu)良組織學(xue)反(fan)應,在(zai)多數情況下,人體(ti)只(zhi)能容(rong)(rong)忍(ren)微(wei)量濃度的(de)(de)金屬腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)物(wu)存在(zai)。醫(yi)用不(bu)銹鋼的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)造成(cheng)(cheng)(cheng)其(qi)(qi)(qi)長期(qi)植入的(de)(de)穩(wen)定性(xing)差,其(qi)(qi)(qi)密度和(he)彈性(xing)模量與人體(ti)硬(ying)組織相(xiang)距較(jiao)大,導致(zhi)力(li)(li)學(xue)相(xiang)容(rong)(rong)性(xing)差,本身無生物(wu)活性(xing),難以和(he)生物(wu)組織形成(cheng)(cheng)(cheng)牢固的(de)(de)結合(he),溶出(chu)的(de)(de)鎳(nie)離(li)子(zi)有(you)可能誘發腫(zhong)瘤的(de)(de)形成(cheng)(cheng)(cheng)。上(shang)述(shu)原因造成(cheng)(cheng)(cheng)醫(yi)用不(bu)銹鋼應用比例呈下降趨(qu)勢。