医用金属材料

医用金属材料是指直接与人体接触的金属或合金材料。金属材料应用于人体，除了根据不同的应用部位的功能，要求具有相应的物理、机械性能和加工性能外，更重要的是必须考虑其对人体的适应性和安全性，即材料对人体无毒性，对组织无刺激，不引起变态反应和异常的新陈代谢，不致癌等。然而，迄今同时具备上述各方面要求的金属材料还不多，目前主要有贵重金属、铬镍不锈钢、钴铬合金、钛及钛合金等。
贵重金属材料 主要用于口腔假牙的修复，以铸造方式应用的金合金为常见。根据临床要求，铸造金合金大致分为软铸金、中等铸金、硬铸金及超硬铸金四型。软、中铸金应用于单个固定假牙的镶嵌；硬、超硬铸金则用于咀嚼负荷较大的固定牙桥和活动假牙的金属部分。具体组成(%)见表1。

表1 贵重金属材料的组成

类型	金	银	铜	钯	铂	锌
软	80.2～ 95.8	2.4～ 12.0	1.6～ 6.2	0～3.6	0～1.0	0～1.2
中等	73.0～ 83.0	6.9～ 14.6	5.8～ 10.6	0～6.6	0～4.2	0～1.4
硬	71.0～ 79.8	5.2～ 13.4	7.1～ 12.6	0～6.5	0～7.5	0～2.0
超硬	62.4～ 71.9	8.0～ 17.4	8.6～ 15.4	0～10.1	0.2～8.2	0～2.7

此外，也有用纯金进行颅骨修补及用有磁性铂合金进行眼睑功能整复等。
铬镍不锈钢(Stainless Steell) 医用不锈钢主要是指18-8铬镍不锈钢，即含铬18%，含镍8%的不锈钢。这类不锈钢广泛用于口腔和骨科。含钼2～4%的低碳18-8SMO不锈钢在酸、氯介质中的抗腐蚀性能较好，基本上符合体内植入的要求。其具体组成(%)如表2所示。

表2 含钼的铬镍不锈钢18—8SMO成分

C	Mn	P	S	Si	Cr	Ni	Mo	Fe
<0.03	<2.00	<0.03	<0.03	<0.75	17～20	10～14	2～4	余量

钴铬合金(Cobalt-Chromium Alloy) 钴基合金是医学上应用较早并较广泛的一种非贵金属材料，其主要代表是钴铬合金。口腔医学中应用的钴铬合金均采用铸造方式，其组成如表3所示。

表3 医用钴铬合金的成分

合 金	铬	钴	钼	镍	铁	其 它
Vitallium	30.0	62.5	5.0		1.0	碳0.5、锰、硅0.5
Niranium N/N	29.5	64.9	5.4		0.4	锰、硅
Platinore	26.7	60.9	5.8	2.7	2.6	铂0.1、锰、硅
Crutanium	5—15	平衡	0—3	5—15	1.0	钛4—10、硅、锰、碳
Croform	30.0	60.0	5.0		5.0

目前作为植入器件的锻制钴铬合金已列入ISO国际标准。钴铬合金的抗腐蚀性能优于不锈钢，但植入体内后，仍有钴、铬离子局部富集，对机体产生化学刺激，引起纤维组织增生和骨的吸收等现象。
钛及钛合金(Titanium and Titanium Alloy) 纯钛及其合金是目前医用金属材料中比较理想的一类。常规植入用纯钛以三级纯钛Ti-65A(国产TA3型)和四级纯钛Ti-75A(国产TA4型)为典型；合金则以A-110AT(国产TA7型)和C-120AV(国产TC4)为常用。其具体成分(%)如表4所示。这些材料目前主要用于人工关节、颅骨修复（网状）、人工下颌骨、心瓣架和脑动脉瘤止血夹等方面。

表4 医用钛及钛合金成分

牌 号	N	C	H	O	Fe	Al	Sn	V	Ti	其它
一级Ti-35A	<0.03	<0.10	<0.015	<0.13	<0.20				99.175	<0.3
二级Ti-50A	<0.03	<0.10	<0.015	<0.25	<0.30				98.885	<0.3
三级Ti-65A	<0.05	<0.10	<0.015	<0.35	<0.30				98.885	<0.3
四级Ti-75A	<0.05	<0.10	<0.015	<0.40	<0.50				98.635	<0.3
国产TA3	<0.07	<0.10	<0.015	<0.35	<0.30
国产TA4	<0.07	<0.10	<0.015	<0.45	<0.30
A-110AT	<0.05	<0.10	<0.015-0.020	<0.20	<0.50	4—6	2—3	—	余	0.30-0.50
C-120AV	<0.05	<0.10	<0.015	<0.20	<0.40	5.5-6.75	—	3.5-4.5	余	—

β钛合金近年来已用于口腔正畸，含钼11%、锆6%和锡4%，是一种在870℃以上形成体心立方格子(即β相)高温相的新型钛基合金。这种合金具有高回弹性、成形性和低刚性之间的良好平衡。
医用钛镍合金为镍含量在54～56%之间的钛镍金属间化合物。除有独特的形状记忆效应外，还具有良好的生物相容性和生物力学性能。除用于口腔整畸外，现已在体内应用于口腔、骨科、整复外科和女性计划生育等。钛及其合金加工较困难，复杂的医用器件要在高真空下精密铸造。
其它
❶纯锆： 具有和纯钛相似的优缺点。特点是在室温下易于机械加工，然而成本高，不易推广；
❷纯钽：应用范围除和纯锆略同外，钽丝尚可应用于肌腱神经和血管的缝合。此外，纯铌和纯钨丝也可应用于上述情况的缝合；
❸稀土永磁合金： 软磁性合金和稀土合金结合，在口腔可修复假牙冠和用于牙根间固位； 以稀土钴代铂试用于眼睑功能的整复等。