鈦及鈦合金是一類重要的醫用金屬材料，被廣泛應用于醫療器械制造中，具有良好的物理性質與化學性質?；诖?，先從生物相容性、耐磨性、耐腐蝕性等方面對鈦及鈦合金特性分析進行分析，再從氧化著色方法、氧化膜性質兩個方面分析鈦及鈦合金表面氧化技術。最后，從骨科、矯形外科、微創手術等方面分析鈦及鈦合金在醫療器械產品中的應用，從而提高鈦及鈦合金的醫療應用水平。

（一）鈦及鈦合金表面氧化方法

采用陽極氧化技術對鈦及鈦合金表面進行氧化，具體方法如下：將鈦及鈦合金作為陽極，穩定性較強的帶電材料作用陰極，將鹽溶液作為電解液，通過電化學反應使鈦及鈦合金表面形成氧化膜。氧化膜的厚度、顏色等主要由反應時間、電壓決定，具體內容如下：氧化膜的主要成分為，在電極通電后，將會在陽極生成，并且附著在陽極表面，在鈦及鈦合金外部形成氧化膜。隨著反應時間的不斷進行，氧化膜的厚度將會逐漸增加，并且顏色也會逐漸加深。當反應電壓增加時，電化學反應的速率將會加快，氧化膜的厚度同樣會增加。氧化膜的顏色可以通過槽電壓進行控制，可以使氧化膜呈現出不同的顏色，如黃、綠、藍等，使其帶有一定的顏色。

（二）鈦及鈦合金氧化膜特性分析

1、氧化膜顏色

鈦及鈦合金經過陽極反應后，氧化膜將會呈現出不同的顏色，并且使其鈦及鈦合金的性質更加地穩定。氧化膜顏色在醫療器械中的作用主要體現如下：首先，氧化膜可以對鈦及鈦合金進行包裹，防止內部金屬離子向人體組織中擴散，避免人體組織受到金屬毒性的侵蝕，使鈦及鈦合金與人體更加地兼容。其次，通過氧化膜顏色可以對手術區域進行區分，避免手術區域出現混淆，保障手術能夠順利完成。最后，氧化膜顏色可以提高視覺體驗，使鈦及鈦合金看起來更加的美觀。例如：在義齒色彩方面，通過對氧化膜顏色的調節可以使義齒的顏色更加地豐富，滿足人們的審美需求。由此可見，在陽極氧化反應中，對氧化膜的顏色進行控制非常重要，可以有效地提高醫療器械的質量，并且使其看起來更加的美觀。

2、氧化膜形貌

鈦及鈦合金氧化膜的形貌需要通過電子顯微鏡進行觀察，其形貌特征主要體現在以下幾個方面：第一，氧化膜表面較為粗糙，均勻地對合金表面進行覆蓋，厚度在 3-5 之間，可以有效地提高鈦及鈦合金的耐腐蝕性和耐磨性，并且防止金屬元素析出。第二，氧化膜與鈦及鈦合金表面接觸良好，可以有效地避免氧化膜發生脫落，保障醫療器械具有良好的質量。第三，氧化膜表面疏松多孔，這一結構有利于人體組織與鈦及鈦合金的契合，使人體組織能夠快速地附著在其表面，進而促進骨組織的生長，加快骨組織的愈合。

3、氧化膜元素

氧化膜能夠呈現出不同的顏色與其元素組成有關，包括 C、O、Ti、Al、V 等多種元素。例如：金色氧化膜主要元素含量為：C：2.30%、O：23.55%、Ti：66.31%、Al：4.25%、V：2.59%；藍色氧化膜主要元素含量為：C：3.94%、O：14.21%、Ti：74.18%、Al：5.09%、V：2.84%；綠色氧化膜主要元素含量為 ：C：1.79%、O：34.07%、Ti：57.06%、Al：3.31%、V：2.36%。而且，氧化膜顏色的深淺還與其厚度有關，厚度越大，氧化膜的顏色越深；厚度越小，氧化膜的顏色越淺。對于黑灰色氧化膜，除了包含上述五種元素之外，還含有 Na、P、Si 等元素。氧化膜元素的引入途徑主要包含兩個方面：一方面，鈦及鈦合金本身含有的元素，如 Ti、Al 等。另一方面，來自電解液中的元素，如 Na、P、O 等。當氧化膜反射光線時，將會發生干涉現象，進而使氧化膜呈現多種色彩。

文章來源：鈦之家