鈦及鈦合金材料近年來在生物醫(yī)學(xué)、日常用品、工業(yè)領(lǐng)域等獲得越來越廣泛的應(yīng)用。本項(xiàng)目采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和國際先進(jìn)水平的鈦合金表面改性新技術(shù)(PTO工藝)，該技術(shù)以先進(jìn)的工藝、低的成本顯著改善鈦材的耐磨耐蝕性能、生物相容性、表面修飾性, 使鈦材料獲得更廣泛的應(yīng)用。PTO技術(shù)屬高效、節(jié)能、節(jié)約資源的環(huán)境友好型高新技術(shù)。

　　本項(xiàng)目具有技術(shù)新穎、投資小、回報(bào)率高、風(fēng)險(xiǎn)小等特性，它的實(shí)施必將產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。 本項(xiàng)目擬首先開展的研發(fā)方向是“醫(yī)用鈦材料表面改性技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用"。在生物醫(yī)用金屬材料中，鈦及其合金憑其優(yōu)良的綜合性能，是人工關(guān)節(jié)、骨創(chuàng)傷產(chǎn)品、脊柱矯形內(nèi)固定系統(tǒng)、牙種植體、牙托、人工心臟瓣膜，介入性心血管支架等醫(yī)用內(nèi)植物產(chǎn)品的首選材料，目前，還沒有比鈦材料更好的金屬材料用于臨床。近10多年來，生物醫(yī)用材料及制品的市場增長率一直保持在20-25％左右，預(yù)計(jì)未來10-15年內(nèi)，包括生物醫(yī)用材料在內(nèi)的醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)將達(dá)到醫(yī)藥制品市場規(guī)模，成為21世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。

　　經(jīng)表面改性處理在鈦植入物表面所形成的薄膜使植入物具有更好的耐磨耐蝕性能和生物相容性，這種表面改性的鈦植入物己獲得國內(nèi)外臨床醫(yī)學(xué)界的普遍接受和應(yīng)用。由于表面處理技術(shù)不過關(guān)，尚未有國產(chǎn)帶強(qiáng)化膜的骨科鈦植入物產(chǎn)品投放市場，只能采用高價(jià)的進(jìn)口同類產(chǎn)品。PTO 技術(shù)在骨科鈦植入物的成功應(yīng)用將填補(bǔ)國內(nèi)空白。 我們采用PTO工藝對(duì)鈦接骨板和接骨釘進(jìn)行了表面處理，處理后的表面硬度提高3倍左右，處理后的樣品經(jīng)過10次高溫高壓消毒試驗(yàn)后，其顏色和光澤沒有變化。本公司已與佛山施泰寶外科植物有限公司、北京華杰豪科技開發(fā)公司，張家港欣榮醫(yī)療器械有限公司等達(dá)成合作意向。如果下一步的中試及小批量試產(chǎn)工作獲得成功，即可批量生產(chǎn)并投入市場。試產(chǎn)成功后的2年時(shí)間內(nèi)可收回初創(chuàng)期的投資額100萬元人民幣, 預(yù)計(jì)3年內(nèi)的年銷售收入達(dá)500萬元人民幣。　　由于鈦的鑄造性能差，鑄鈦熔模的鑄道設(shè)置就顯得尤為重要，若按鑄造鈷鉻合金、不銹鋼的方法豎鑄道，常會(huì)出現(xiàn)鑄造不全。鑄鈦熔模的鑄道有以下要求：

　　鑄道直徑要粗(不小于4mm)而短，保證鈦液有足夠的量，經(jīng)過最短的途徑注入鑄型腔;鑄道與熔模連接處應(yīng)適當(dāng)加粗;鑄道的數(shù)量應(yīng)為3～4根;可采用平行插法，也可用側(cè)向插法;避免形成直角。

　　鑄模溫度對(duì)鈦鑄件表面性能的影響

　　鈦液受包埋料的污染，除與熔鑄室的真空度和包埋料的成份有關(guān)外，還與鑄模溫度有關(guān)。鑄模溫度高時(shí)，鈦液易與包埋料發(fā)生反應(yīng)，Zr、Al、Si等元素很容易擴(kuò)散到鈦的基體中成為間隙元素，形成較厚的硬化層，從而使鑄件的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度增加，延展性下降，脆性增加。其中氧含量的增加對(duì)鑄件力學(xué)性能改變最為明顯。鑄模溫度低時(shí)硬化層也變薄。但鑄模溫度低時(shí)會(huì)影響鑄流率，因此要恰當(dāng)?shù)剡x擇鑄模溫度，有時(shí)要根據(jù)不同的目的確定鑄模溫度。