医用金属材料是一种生物惰性材料,是指利用部分金属或合金本身的优越性作为生物材料。根据人身体环境的特点，要求医用金属材料相应的性能，人的身体无时无刻不在承受的一定的压力，这要求其拥有足够的力学强度和抗疲劳性能；人体复杂多变的内部环境要求有很好的耐腐蚀性能、再加上植入体内的材料必须对身体无害，使得医用金属材料具有无磁性、无毒，无致癌与过敏性、一定光洁度；最后材料的成本、制造工艺对于材料也是考虑的因素。目前，钛合金自身所具有的质轻、无磁、无毒、弹性模量低、抗腐蚀性、强度、韧性都非常符合医用金属材料的特征，因而医用钛合金成为了最常用的医用金属材料。

医用高分子材料作为生物材料重要组成部分，源于其本身的分子结构、化学组成以及理化性质与生物体的组成基本一样。因此，它具有医用金属、生物陶瓷所不可媲美的与人体的相容性。同时，高分子化合物普遍存在于自然界，获取十分容易。这类材料主要人工心脏、人工肾等人工器官，硬组织修复体，如人工角膜、人工骨，还有接触眼镜，粘结剂等。医用高分子材料在被使用的过程中，有些与人体要长时间接触，有些甚至要求放在体内，因此对于其性能的要求自然也比较苛刻。第一，无论是哪种高分子材料，其必须为惰性，与人体体液接触不会产生任何反应，或者对组织产生任何不适应的症状、产生反应。第二，要求其无毒，无致癌物质，长期放入体内其机械性能不受影响。第三，与血液具有良好的相容性，血液不会在其表面凝结。第四，加工需形状多种多样，满足各种需要，并且清洁简便。

生物陶瓷在广义按照是否与人体直接相关分为二大类，一类是直接相关的，称之为人体陶瓷，即所谓的植入人体或者是与人体组织直接接触，达到恢复机体或者增强其使用的陶瓷。另一类是生物工程陶瓷，相比于高分子材料和金属材料,生物陶瓷在人体稳定性更好，压缩强度更强，与生物组织有相容性与亲和性更佳，其抗腐蚀性,无毒副作用，与生物组织的排斥反应几率十分的微小[2]。陶瓷由晶粒、晶界组成的烧结体，显微组织分为三部分，晶体相、玻璃相和气相，陶瓷的韧性极差、脆性极大以及抵抗内部裂纹能力低主要是因为成份相对量变化大，且分布混乱，导致其易发生脆性断裂,这些是陶瓷应用于医用的限制之处。

1.2 医用生物陶瓷

1.2.1 医用生物陶瓷性能

医用生物陶瓷是指将生物陶瓷材料代替人体硬组织植入人体,与人体组织接触时,二者表现为亲和。材料与机体软组织的结合能力优秀。除此之外,还要求材料对人体无毒无害、无刺激性、无过敏性、与人体组织无排斥性、无致癌物质。另外，根据实际可用性，要求其加工成形简单易制，在使用过程中，加工工具使用方便，掌握轻松。

1.2.2 医用生物陶瓷的简史

生物陶瓷材料应用从18世纪初开始，其标志是用于镶牙的陶齿，尽管之后又

有一些科学家尽心去研究这方面，但发展并没有得到想象重视，直到20世纪80年代，医用陶瓷才开始被广泛关注。在过去，金属材料和有机高分子材料被广泛使用，但是金属材料的在人体环境中长期使用发生腐蚀，产生金属离子，有毒于人体，再加上金属产生的摩擦使器官组织产生变化，以及各种副作用。有机高分子材料强度低，应用受限，耐久性也是问题。但是，陶瓷本身性能使得陶瓷克服了这些问题，因此，医用生物陶瓷开始被广泛关注起来。第二次世界大战之后，技术再一次来临，人们有计划地探索科学技术，通过不断创新使得材料的发展创出一个又一个新高点。在生物陶瓷方面，同样也是如此，从单晶体氧化铝到多晶体氧化铝，从生物惰性陶瓷慢慢发展到活性陶瓷，从1980年开始，生物陶瓷优越性被人们所发现，自此被世界各个国家所关注，使得发展速度更加迅速。