纯金属具有相对有限的性能，但是这些性能可以通过合金化来提高。在工程应用中所使用的大部分金属都是合金。大多数合金包括两个或更多的固体相的形态，固体相的形态取决于合金成分和温度。相被定义为材料中具有其独特的物理、化学特性和性能的的部分。纯金属被认为是一种相，第二相强化是强化合金及其性能重要的方法之一。第二相粒子阻碍了位错运动，从而提高合金整体强度和硬度。

1。2。2金属的物理和机械性能

选择金属时需要考虑它们的物理性能，如密度、熔点、比热、热导率、热膨胀与腐蚀。其中金属密度在计算比强度和比刚度的过程中起着重要的作用。

在许多应用中，最需要考虑的是金属因腐蚀而性能变差。金属腐蚀取决于金属的成分和周围环境中的腐蚀性介质。最简单的防腐蚀的方法是根据腐蚀环境的特点选择金属。由于拥有钝化层，有色金属、不锈钢和非金属材料一般具有较高的耐腐蚀性。如钛的氧化物-二氧化钛薄膜的生成。类似的现象也发生在不锈钢中，由于铬的存在，在合金表面生成铬氧化物层。如果氧化膜破裂使金属暴露在外界环境下，新的氧化膜就会形成开始进一步保护。

与物理性质不同的是，金属的力学性能需要在外力作用下进行测试。拉伸试验是测定材料力学性能的最常用方法，可以测定如强度、塑性、韧性、弹性模量和应变硬化能力。在这个测试中使用的试样规格通常是ASTM。金属的硬度是指其阻止局部变形的能力，使用硬度计可以测量金属的硬度。在拉伸试验中，试样在逐渐增加的载荷作用下变形。不断的拉伸试样，在经过长时间的反复应力或应变循环之后，甚至发生断裂，这种现象被称为疲劳失效。在机械部件中大部分的故障都是疲劳失效引起的。为了避免这种破坏，应将应力水平降到材料可以承受的水平。荷载应力的临界值被称为疲劳极限。

1。2。3金属的生物相容性

生物相容性可以理解为长期植入物的生物活性和化学惰性，使它们不会对人体组织产生不利影响。然而，在生物技术的最新进展及特定的研究领域中，如组织工程，药物和基因传递系统，需要生物材料和组织成分之间进行直接相互作用。

生物相容性的最新定义是“生物材料与药物治疗有执行其要求功能的能力，保证患者没有不良反应，而产生的最合适的有益的细胞或组织的反应，并优化临床治疗相关的性能”[1]。对于生物金属来说，生物相容性包括由周围组织对人体内的人工植入物的接受。金属植入物不刺激周围结构，不引起过度的炎症反应，不刺激过敏和免疫反应，不引起癌症。生物金属还需具备其他功能特性—如强度，刚度，和疲劳性能，以及适当的密度。 

由于生物金属材料作为植入物多应用于生物，且金属可能在体内环境中腐蚀，所以生物金属的生物相容性引起相当大的关注。金属植入物的腐蚀会对周围组织和植入物本身产生不利影响。它产生的化学物质，不仅有害人体器官而且会影响植入物的机械性能。因此，金属植入物的耐腐蚀性是其生物相容性的一个重要方面。对临时植入物来说，生物相容性还要求金属可降解[2,3]。 

1。2。4杀菌清洗

为了避免细菌感染病人，要求金属植入物要进行消毒和清洗。金属植入体表面可采用机械法、化学或两者结合的方法进行除垢。机械法可以用喷砂工艺，化学法可采用酸洗用强酸如H2SO4。另一方面灭菌可通过如高压灭菌、辉光放电Ar等离子体处理和γ射线照射几种方法[4]。