最常見的生物醫(yī)學(xué)植入材料有不銹鋼、Co-Cr合金、鈦合金3種。與前兩種合金相比，鈦合金具有生物相容性好、綜合力學(xué)性能優(yōu)異、耐腐蝕能力強(qiáng)等特點(diǎn)，因而現(xiàn)在已成為生物醫(yī)學(xué)材料領(lǐng)域的主流開發(fā)產(chǎn)品。

　　鈦合金由于具有低導(dǎo)熱率和低彈性模量，給其機(jī)加工帶來一定困難。用鍛造方法進(jìn)行材料加工，雖性能優(yōu)良，但是浪費(fèi)大，成本高，且難以生產(chǎn)形狀復(fù)雜的產(chǎn)品；鑄造法可獲得復(fù)雜形狀的近凈形產(chǎn)品，但是也存在成分偏析、縮孔等缺陷，材料性能較低。粉末冶金是一種少切削或無切削的加工方法，生產(chǎn)的產(chǎn)品性能均勻，可以有效降低鈦合金的生產(chǎn)成本，并且在生產(chǎn)多孔材料、小型或形狀復(fù)雜的零部件方面有其獨(dú)到優(yōu)勢(shì)。因此，目前鈦基生物醫(yī)學(xué)材料的研發(fā)以粉末冶金方法為主，并且開發(fā)出一些新技術(shù)。

　　（1）放電等離子燒結(jié)工藝。這是近年來發(fā)展起來的一種快速燒結(jié)新技術(shù)，它融等離子活化、熱壓為一體，具有升溫速度快、燒結(jié)時(shí)間短、冷卻迅速、外加壓力和燒結(jié)氣氛可控、節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)。鈦合金表面容易形成牢固的TiO2氧化膜，所以用傳統(tǒng)的粉末冶金方法難以燒結(jié)，燒結(jié)溫度一般要高達(dá)1300℃，而放電等離子燒結(jié)法可以在較低溫度下將鈦合金較快燒結(jié)致密。

　　（2）粉末注射成型技術(shù)。這是將粉末冶金和塑膠注射成形結(jié)合起來的一種新技術(shù)，能夠批量生產(chǎn)形狀復(fù)雜、性能均勻的零部件。例如，采用粉末注射技術(shù)成型的Ti-6Al-4V和Ti-6Al-7Nb等醫(yī)學(xué)植入合金，其屈服強(qiáng)度分別高達(dá)880MPa和815MPa，最大延伸率為14.5%和8%，顯示出優(yōu)異性能。微注射成型是粉末注射成型技術(shù)的一個(gè)新發(fā)展，采用微注射成型技術(shù)可以制備形狀復(fù)雜和精細(xì)的醫(yī)學(xué)植入材料。據(jù)報(bào)道，采用微注射成型技術(shù)，使用粒度為11微米的預(yù)合金粉制造NiTi合金，在注射、脫脂、燒結(jié)后，不經(jīng)后續(xù)加工，致密度就能達(dá)到97%，并且展現(xiàn)出較好的形狀記憶效應(yīng)。

　　（3）Ti合金-生物陶瓷復(fù)合材料的研發(fā)。生物陶瓷以羰基磷灰石為代表，由于其與人體骨骼成分和晶體結(jié)構(gòu)相似，具有很好的生物活性和骨引導(dǎo)作用而被用作植入材料，但其強(qiáng)度低，脆性大，不能用在承載部位。鈦及鈦合金具有較好力學(xué)性能和耐腐蝕性能，但其畢竟是生物惰性材料，植入人體后與周圍組織只是機(jī)械連接，易發(fā)生松動(dòng)和脫落。因此，如果以鈦為基體、表面為生物陶瓷組成復(fù)合材料，則能充分利用兩種材料的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Ti合金-羰基磷灰石復(fù)合材料比純鈦有更好的生物相容性和骨結(jié)合能力。有報(bào)道，羰基磷灰石質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鈦基復(fù)合材料具有優(yōu)異的耐腐蝕性、壓縮強(qiáng)度、摩擦磨損性和生物相容性，低的彈性模量，顯示出良好的應(yīng)用前景。由于放電等離子燒結(jié)技術(shù)能降低燒結(jié)溫度，加快燒結(jié)速度，故適合用來制備Ti合金-生物陶瓷復(fù)合材料。