生物医用金属材料

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作者: ,
出版社: 科学出版社
2021-11
版次: 1
ISBN: 9787030699459
定价: 168.00
装帧: 精装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 314页
字数: 385.000千字
分类: 自然科学
  • 《生物医用金属材料》为“生物材料科学与工程丛书”之一。生物医用金属材料是生物材料家族中的重要组成部分,在临床中应用早,用量,广泛应用于骨科、口腔科中的硬组织修复和替换,以及各类管腔支架和外科手术工具。随着金属材料及相关技术的不断发展,医疗器械水平的不断提升,特别是近年来“生物适配”思想的指导,医用金属材料得到了创新发展。 目录

    总序

    前言

    第1章 金属材料相关基础 1

    1.1 金属材料及其发展历史 1

    1.1.1 金属材料在人类历史发展中的作用 1

    1.1.2 金属材料科学的发展 3

    1.1.3 金属材料的应用 3

    1.2 金属材料的显微组织 6

    1.2.1 金属的晶体结构 6

    1.2.2 不同金属材料的显微组织 8

    1.3 金属材料的力学性能 13

    1.3.1 金属的塑性变形与断裂 13

    1.3.2 金属的疲劳性能 27

    1.3.3 常见的力学性能测试方法 30

    1.4 金属材料的物理性能 36

    1.4.1 密度 36

    1.4.2 弹性 37

    1.4.3 热膨胀 39

    1.4.4 热导率 40

    1.4.5 电阻 41

    1.5 金属材料的腐蚀行为 41

    1.5.1 金属材料的点蚀 41

    1.5.2 金属材料的缝隙腐蚀 45

    1.5.3 金属材料的晶间腐蚀 47

    1.5.4 金属材料的应力腐蚀 50

    1.5.5 金属材料的磨损腐蚀 51

    1.5.6 金属材料的腐蚀疲劳 52

    1.6 金属材料的冶金制备 54

    1.6.1 不锈钢的冶金制备 54

    1.6.2 钛合金的冶金制备 56

    1.6.3 钴基合金的冶金制备 58

    1.7 金属材料的塑性加工成形 58

    1.7.1 塑性加工成形方式 58

    1.7.2 塑性加工成形特点 60

    1.8 金属材料的医学应用优势 61

    1.9 小结 62

    参考文献 62

    第2章 医用金属材料及其特性 65

    2.1 医用金属材料的发展历史 65

    2.2 医用金属材料的生物安全性(一般性要求) 66

    2.3 医用不锈钢 67

    2.3.1 医用不锈钢的材料学性能 68

    2.3.2 医用不锈钢的临床使用性能 72

    2.3.3 医用不锈钢的应用 76

    2.4 医用纯钛及钛合金 78

    2.4.1 医用纯钛及钛合金的分类和材料性能 79

    2.4.2 医用纯钛及钛合金的生物学性能 95

    2.4.3 医用纯钛及钛合金的应用 99

    2.5 医用钴基合金 100

    2.5.1 医用钴基合金的分类和材料性能 100

    2.5.2 医用钴基合金的生物学性能 105

    2.5.3 医用钴基合金的应用 106

    2.6 医用形状记忆及超弹性合金 107

    2.6.1 NiTi合金的材料性能 108

    2.6.2 NiTi合金的生物学性能 110

    2.6.3 NiTi合金的医学应用 113

    2.7 其他医用金属材料 117

    2.7.1 医用贵金属 117

    2.7.2 医用稀有金属 118

    2.8 小结 121

    参考文献 122

    第3章 医用金属材料的表面改性及其应用 132

    3.1 引言 132

    3.2 表面改性技术的研究发展 133

    3.2.1 阳极氧化技术 133

    3.2.2 等离子喷涂技术 134

    3.2.3 气相沉积技术 136

    3.2.4 喷砂酸蚀技术 137

    3.2.5 其他 137

    3.3 表面改性技术的医学应用 139

    3.3.1 表面改性技术在骨科中的应用 139

    3.3.2 表面改性技术在口腔科中的应用 144

    3.3.3 表面改性技术在心血管支架中的应用 148

    3.4 小结 156

    参考文献 157

    第4章 医用金属材料的临床应用 165

    4.1 在骨科中的应用 165

    4.1.1 在骨创伤治疗中的应用 165

    4.1.2 在骨关节治疗中的应用 167

    4.1.3 在脊柱治疗中的应用 171

    4.2 在口腔科中的应用 173

    4.2.1 不锈钢的应用 174

    4.2.2 钴铬合金和镍铬合金的应用 175

    4.2.3 镍钛合金的应用 176

    4.2.4 纯钛及钛合金的应用 179

    4.3 在介入支架中的应用 180

    4.3.1 在心血管疾病治疗中的应用 180

    4.3.2 在脑血管疾病治疗中的应用 186

    4.3.3 在外周血管疾病治疗中的应用 187

    4.3.4 在呼吸道疾病治疗中的应用 188

    4.3.5 在消化道疾病治疗中的应用 190

    4.3.6 在泌尿系统疾病治疗中的应用 193

    4.4 在各类外科手术器械中的应用 194

    4.5 其他应用 196

    4.5.1 在生物医学电极中的应用 196

    4.5.2 在射频电极针中的应用 198

    4.5.3 钆在MRI造影剂中的应用 199

    4.5.4 铜在宫内节育器上的应用 200

    4.5.5 其他 201

    4.6 小结 201

    参考文献 202

    第5章 新型医用金属材料及技术的研究发展 204

    5.1 高氮无镍不锈钢 204

    5.1.1 高氮无镍不锈钢的成分与组织 204

    5.1.2 高氮无镍不锈钢的性能 206

    5.1.3 高氮无镍不锈钢在医疗器械中的应用前景 210

    5.2 生物可降解金属 211

    5.2.1 生物可降解金属的概念 211

    5.2.2 生物可降解镁基金属 212

    5.2.3 生物可降解铁基金属 228

    5.2.4 生物可降解锌基金属 233

    5.3 抗菌医用金属 237

    5.3.1 抗菌金属的抗菌机理 239

    5.3.2 抗菌不锈钢 239

    5.3.3 抗菌钴基合金 242

    5.3.4 抗菌钛合金 244

    5.3.5 抗菌金属在动物体内的抗感染作用研究 251

    5.4 生物功能化金属 258

    5.4.1 含铜金属的促成骨功能 260

    5.4.2 促进血管内皮化功能 261

    5.4.3 抑制尿道再狭窄功能 262

    5.5 3D打印技术及其医学应用 264

    5.5.1 3D打印技术简介 264

    5.5.2 激光选区熔化和电子束选区熔化技术 265

    5.5.3 医用钛合金的3D打印制备及性能 267

    5.5.4 3D打印钛合金的生物相容性及临床应用 283

    5.5.5 展望 286

    5.6 磁兼容金属 286

    5.6.1 锆基磁兼容合金 288

    5.6.2 铌基磁兼容合金 289

    5.6.3 铜基磁兼容合金 290

    5.6.4 金基磁兼容合金 291

    5.6.5 锌基磁兼容合金 291

    5.6.6 展望 292

    参考文献 292

    第6章 结语与未来展望 311

    关键词索引 313
  • 内容简介:
    《生物医用金属材料》为“生物材料科学与工程丛书”之一。生物医用金属材料是生物材料家族中的重要组成部分,在临床中应用早,用量,广泛应用于骨科、口腔科中的硬组织修复和替换,以及各类管腔支架和外科手术工具。随着金属材料及相关技术的不断发展,医疗器械水平的不断提升,特别是近年来“生物适配”思想的指导,医用金属材料得到了创新发展。
  • 目录:
    目录

    总序

    前言

    第1章 金属材料相关基础 1

    1.1 金属材料及其发展历史 1

    1.1.1 金属材料在人类历史发展中的作用 1

    1.1.2 金属材料科学的发展 3

    1.1.3 金属材料的应用 3

    1.2 金属材料的显微组织 6

    1.2.1 金属的晶体结构 6

    1.2.2 不同金属材料的显微组织 8

    1.3 金属材料的力学性能 13

    1.3.1 金属的塑性变形与断裂 13

    1.3.2 金属的疲劳性能 27

    1.3.3 常见的力学性能测试方法 30

    1.4 金属材料的物理性能 36

    1.4.1 密度 36

    1.4.2 弹性 37

    1.4.3 热膨胀 39

    1.4.4 热导率 40

    1.4.5 电阻 41

    1.5 金属材料的腐蚀行为 41

    1.5.1 金属材料的点蚀 41

    1.5.2 金属材料的缝隙腐蚀 45

    1.5.3 金属材料的晶间腐蚀 47

    1.5.4 金属材料的应力腐蚀 50

    1.5.5 金属材料的磨损腐蚀 51

    1.5.6 金属材料的腐蚀疲劳 52

    1.6 金属材料的冶金制备 54

    1.6.1 不锈钢的冶金制备 54

    1.6.2 钛合金的冶金制备 56

    1.6.3 钴基合金的冶金制备 58

    1.7 金属材料的塑性加工成形 58

    1.7.1 塑性加工成形方式 58

    1.7.2 塑性加工成形特点 60

    1.8 金属材料的医学应用优势 61

    1.9 小结 62

    参考文献 62

    第2章 医用金属材料及其特性 65

    2.1 医用金属材料的发展历史 65

    2.2 医用金属材料的生物安全性(一般性要求) 66

    2.3 医用不锈钢 67

    2.3.1 医用不锈钢的材料学性能 68

    2.3.2 医用不锈钢的临床使用性能 72

    2.3.3 医用不锈钢的应用 76

    2.4 医用纯钛及钛合金 78

    2.4.1 医用纯钛及钛合金的分类和材料性能 79

    2.4.2 医用纯钛及钛合金的生物学性能 95

    2.4.3 医用纯钛及钛合金的应用 99

    2.5 医用钴基合金 100

    2.5.1 医用钴基合金的分类和材料性能 100

    2.5.2 医用钴基合金的生物学性能 105

    2.5.3 医用钴基合金的应用 106

    2.6 医用形状记忆及超弹性合金 107

    2.6.1 NiTi合金的材料性能 108

    2.6.2 NiTi合金的生物学性能 110

    2.6.3 NiTi合金的医学应用 113

    2.7 其他医用金属材料 117

    2.7.1 医用贵金属 117

    2.7.2 医用稀有金属 118

    2.8 小结 121

    参考文献 122

    第3章 医用金属材料的表面改性及其应用 132

    3.1 引言 132

    3.2 表面改性技术的研究发展 133

    3.2.1 阳极氧化技术 133

    3.2.2 等离子喷涂技术 134

    3.2.3 气相沉积技术 136

    3.2.4 喷砂酸蚀技术 137

    3.2.5 其他 137

    3.3 表面改性技术的医学应用 139

    3.3.1 表面改性技术在骨科中的应用 139

    3.3.2 表面改性技术在口腔科中的应用 144

    3.3.3 表面改性技术在心血管支架中的应用 148

    3.4 小结 156

    参考文献 157

    第4章 医用金属材料的临床应用 165

    4.1 在骨科中的应用 165

    4.1.1 在骨创伤治疗中的应用 165

    4.1.2 在骨关节治疗中的应用 167

    4.1.3 在脊柱治疗中的应用 171

    4.2 在口腔科中的应用 173

    4.2.1 不锈钢的应用 174

    4.2.2 钴铬合金和镍铬合金的应用 175

    4.2.3 镍钛合金的应用 176

    4.2.4 纯钛及钛合金的应用 179

    4.3 在介入支架中的应用 180

    4.3.1 在心血管疾病治疗中的应用 180

    4.3.2 在脑血管疾病治疗中的应用 186

    4.3.3 在外周血管疾病治疗中的应用 187

    4.3.4 在呼吸道疾病治疗中的应用 188

    4.3.5 在消化道疾病治疗中的应用 190

    4.3.6 在泌尿系统疾病治疗中的应用 193

    4.4 在各类外科手术器械中的应用 194

    4.5 其他应用 196

    4.5.1 在生物医学电极中的应用 196

    4.5.2 在射频电极针中的应用 198

    4.5.3 钆在MRI造影剂中的应用 199

    4.5.4 铜在宫内节育器上的应用 200

    4.5.5 其他 201

    4.6 小结 201

    参考文献 202

    第5章 新型医用金属材料及技术的研究发展 204

    5.1 高氮无镍不锈钢 204

    5.1.1 高氮无镍不锈钢的成分与组织 204

    5.1.2 高氮无镍不锈钢的性能 206

    5.1.3 高氮无镍不锈钢在医疗器械中的应用前景 210

    5.2 生物可降解金属 211

    5.2.1 生物可降解金属的概念 211

    5.2.2 生物可降解镁基金属 212

    5.2.3 生物可降解铁基金属 228

    5.2.4 生物可降解锌基金属 233

    5.3 抗菌医用金属 237

    5.3.1 抗菌金属的抗菌机理 239

    5.3.2 抗菌不锈钢 239

    5.3.3 抗菌钴基合金 242

    5.3.4 抗菌钛合金 244

    5.3.5 抗菌金属在动物体内的抗感染作用研究 251

    5.4 生物功能化金属 258

    5.4.1 含铜金属的促成骨功能 260

    5.4.2 促进血管内皮化功能 261

    5.4.3 抑制尿道再狭窄功能 262

    5.5 3D打印技术及其医学应用 264

    5.5.1 3D打印技术简介 264

    5.5.2 激光选区熔化和电子束选区熔化技术 265

    5.5.3 医用钛合金的3D打印制备及性能 267

    5.5.4 3D打印钛合金的生物相容性及临床应用 283

    5.5.5 展望 286

    5.6 磁兼容金属 286

    5.6.1 锆基磁兼容合金 288

    5.6.2 铌基磁兼容合金 289

    5.6.3 铜基磁兼容合金 290

    5.6.4 金基磁兼容合金 291

    5.6.5 锌基磁兼容合金 291

    5.6.6 展望 292

    参考文献 292

    第6章 结语与未来展望 311

    关键词索引 313
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