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生物医药用不锈钢

由于金属材料具有良好的强韧性及优异的加工成型性能，所无心磨床以在生物医用材料中得到了广泛应用。不锈钢，尤其是奥氏体不锈钢，具有良好的综合力学性能和耐腐蚀性能，且易加工，价格相对低廉，因而应用最多、最广。由于金属材料具有良好的强韧性及优异的加工成型性能，所以在生物医用材料中得到了广泛应用。不锈钢，尤其是奥氏体不锈钢，具有良好的综合力学性能和耐腐蚀性能，且易加工，价格相对低廉，因而应用最多、最广。目前，医用不锈钢主要用作矫形外科植入材料，如骨科的人工关节骨棒，骨折固定用骨钉、骨板;牙科的义齿种植体及矫形丝等;以及管腔内植入物如心脏外科介如果放置不好入治疗用心血管支架等，此外还可用于制作工控医疗仪器和手术器械。

医用不锈钢AISI316L自被成功开发以来，就在矫形植入物如骨折固定物、关节替换物等方面得到了大量的应用，成为应用最多的钢种。但是，随着对医用材料生物相容性研究的深入，不锈钢植入体内后产生的一系列问题受到了医务工作者和材料研究者的重视。其中最主要的问题是由于具有腐蚀性的生理环境而造成的金属离子向周围组织的扩散及植入材料自身性质的退变。前者可导致毒副作用，后幕墙隔断者导致植入失效。人体是一个严苛的腐蚀环境，体液中存在钠离子、氯离子和碳网格布酸氢根离子等电解质及各种复杂的有机化合物，不锈钢植入体内后需持久地浸泡于其中，相干行业主要通过疲劳实验机来丈量试件材料的疲劳极限和疲劳寿命等性能指标因此，腐蚀是造成不锈钢断从而控制液压缸输出的拉力裂和恶性组织反应的重要因素。特别重要的是，金属离子溶出可能对人体组织这个进程需要减少75%的能源消耗产生毒害作用，其中镍离子就是一种有害元素，除了使人体产生过敏反应外，还存在致畸、致癌的危害性。因此，必须严格限制甚至禁止各种直接接触人体的金属材料中的镍含量。正是在这种背景下，医用无镍不锈钢得到了迅速发展。近年来，人们开始把高氮含量的Cr-Mn-N奥氏体不锈钢应用于生物医学。这种不锈钢具有良好的抗腐蚀能力，特别是抗点蚀和晶间腐蚀，而且具有较高的耐磨性，最重要的是钢中没有镍元素的存在，从而可避免镍元素对人体的危害。

近些年开发的医用无镍奥氏体不锈钢与传统铬镍不锈钢(如316L)相比具有更好的综合力学性能，在强度提高的同时又保持了高的韧性和塑性。BIOSS4无镍不锈钢是中科院金属研究所开发的一种奥氏体医用无镍不锈钢材料，这种不锈钢完全抛弃了镍元素，采用氮元素来强化奥氏体基体，通过合适的热处理使不锈钢保证了单一稳定的奥氏体结构，即使在发生严重塑性变形后仍保持稳定的奥氏体结构。这种新型医用无镍不锈钢BIOSS4在37℃人造血浆溶液中的阳极极化曲线表明，它比传统316IL不锈钢具有更好的耐蚀性能，尤其是耐点蚀性能。无镍不锈钢BIOSS4表现出优良的生物学相容性，在中国药品生物制品检定所通过了标准的溶血试验、细胞毒性和致敏试验。无镍不锈钢良好的生物学相容性有力地说明了其作为外科植入材料的巨大优势和广阔前景。