图4-2 电化学分析仪示意图 38

图4-3 电化学腐蚀的测试示意图 39

图4-4 TC20钛合金在生理盐水中开路电位的时间变化曲线 40

图4-5 TC20钛合金在牛血清溶液中开路电位的时间变化曲线 40

图4-6 TC20钛合金在小牛血清溶液中的bode曲线图 41

图4-7 TC20钛合金在常温生理盐水中的bode曲线图 41

图4-8 TC20钛合金在低温生理盐水中的bode曲线图 42图4-9

TC20钛合金在高温生理盐水中的bode曲线图 42

 图4-10 TC20钛合金在小牛血清溶液中的ny曲线图 43

 图4-11 TC20钛合金在常温生理盐水中的ny曲线图 43

 图4-12 TC20钛合金在高温生理盐水中的ny曲线图 44

 图4-13 TC20钛合金在低温生理盐水中的ny曲线图 44

 图4-14 TC20钛合金在高温生理盐水中的tafel曲线图 45

 图4-15 TC20钛合金在小牛血清溶液中的tafel曲线图 45

 图4-16 TC20钛合金在低温生理盐水中的tafel曲线图 46

 图4-17 TC20钛合金在常温生理盐水中的tafel曲线图

表清单

表序号 表名称 页码

表1-1 TC20钛合金化学成分（质量分数wt。%） 8

表1-2 TC20钛合金物理力学性能 8

1 绪论

1。1 引言

    在进入新的21世纪后，由于如今相关科学技术的飞速的发展以及社会医学能力的一步步提升，人类的寿命已经有所提高，而人口的数量也是处于不断增加的状态。在如今这个高龄化结构是越来越严重的时代，患有关节病的人数随之增多，同时又因为各种疾病以及各种事故等主观和客观的因素，从而导致大量的人体骨骼发生部分病变或者受到某些损伤，从而在医学领域人们对人工替代关节材料的需求量也慢慢地增多，由于目前世界已知的人口总数已超过六十多亿，而且在这些人当中每年因各种疾病需要更换关节的就有四千多万到六千多万人数，仅仅我们中国在一年内需要进行替换人工关节的人口就达到了三十多万。仅仅在一九九三年，日本这个国家对于人工关节的需求量就有十万多件，到了一九九七年之后就已经十分迅速地上升到了十七多万件，而在其中使用最多的还是金属材料。所以，钛合金关节替代材料是有着极其可观的潜在市场。[1]

通过了解可以知道，最早使用的聚丙烯、牙托粉、有机玻璃等等的人工关节的替代材料的强度相对而言比较低，同时又很容易折断，而且它们的生物相的容性也是不太好的。后来呢，人们就开始改用了一些不锈钢材料，可是后来发现这些不锈钢材料的比重又比较大，大概是人体内骨骼的比重的两倍，同时这些不锈钢又容易在人体内受到人体体液的作用从而会导致腐蚀以及断裂。再后来，经过研究和实践发现了Co-Cr合金也是种特别优异的人工关节替代材料，可惜很遗憾的是在于，钴、铬等元素都是对人体有不良影响的，甚至是含毒。不过呢，和以上的这些关节材料一经比较，钛和钛合金的比重就相对而言比较小(和人类的骨骼的比重很是靠近)、机械制造加工的性能好、强度也很大、耐蚀的性能也很不错，总体来说就是钛和钛合金作为人工关节替代材料还是很理想的。[2]