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人工合成骨質(zhì)量和體積的關(guān)系

人工合成骨質(zhì)量和體積的關(guān)系是成正比的。

因?yàn)楫?dāng)密度相同的情況下，重量與體積成正比，人工合成骨材料的物質(zhì)密度是一定的，所以人工合成骨體積和質(zhì)量成正比。

人造骨是一種具有生物功能的新型無機(jī)金屬材料，它類似于人骨和天然牙的性質(zhì)的結(jié)構(gòu)。

人造骨頭是一個(gè)什么樣的技術(shù)？

骨頭碎了不能再長好，怎么辦？現(xiàn)在醫(yī)學(xué)上已經(jīng)能夠采用替代骨頭了，主要是用不銹鋼制造的人工骨頭。雖然這種不銹鋼骨頭也能夠起到骨頭的支撐作用，而且比骨頭還要堅(jiān)硬，但鋼鐵畢竟是鋼鐵，無法像人體的骨頭那樣自然生長、自然連接，它需要髓內(nèi)釘、鋼板、螺絲釘?shù)冉饘佼愇镒鞴潭ú牧洗媪粼谌梭w骨腔內(nèi)，會(huì)對(duì)人體造成很大的損傷，手術(shù)中和手術(shù)后也容易發(fā)生髓釘嵌頓、骨骼劈裂、骨骼感染等并發(fā)癥。

能不能發(fā)明新的人造骨頭呢？美國科學(xué)家開發(fā)出了一種新型人造骨頭，主要由礦物質(zhì)網(wǎng)絡(luò)組成，能很好地與動(dòng)物骨骼實(shí)現(xiàn)嚙合。這種材料由羥基磷灰石衍生而來，能增強(qiáng)骨骼和牙齒的硬度。科學(xué)家通過將羥基磷灰石晶體轉(zhuǎn)換成骨基質(zhì)的方法，把它嵌入到有機(jī)材料中去。通過實(shí)踐，科學(xué)家摸清了有機(jī)磷灰石與有機(jī)材料物質(zhì)間所產(chǎn)生的相互影響關(guān)系，并以全新的概念發(fā)明了人造骨材料的制備，用于修復(fù)因意外或先天性缺陷以及因疾病而致殘的人類骨骼。

這種新材料可以按照實(shí)際的需要做成各種各樣的形狀，并且能夠摻入各種組織內(nèi)。例如，外科醫(yī)生可以用有機(jī)磷灰石材料先做成一種軟膏狀植入體，在植入受傷部位后再使其變硬，或者在骨植入表面涂層，以增加人體對(duì)植入物體的接受能力和嚙合力。

科學(xué)家用狗做了一個(gè)試驗(yàn)。對(duì)成年狗進(jìn)行人工造腿骨移植手術(shù)后，大約靜養(yǎng)12周的時(shí)間，不僅骨骼生長順暢，而且還得到了良好的修復(fù)。用電子顯微鏡成像觀察后發(fā)現(xiàn)，在狗腿骨的人造骨和自然骨交接面的一側(cè)，均長有相同的結(jié)晶組織，這是由于骨細(xì)胞侵入磷灰石中引發(fā)了自然骨的再生，從而創(chuàng)造了人造骨與自然骨的完美嚙合。這種新型人造骨還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是有機(jī)磷灰石混合物可以同時(shí)與其他藥物合并進(jìn)行使用，如可摻入抗生素、消炎藥、化療劑或生長因子，這樣能有效地刺激骨骼的愈合及其組織的修復(fù)。

人造骨正在處于不斷完善的過程中，總有一天，人們會(huì)發(fā)明與自然骨毫無區(qū)別的人造骨來。

在醫(yī)學(xué)上的人造骨是什么？

　人造骨是一種具有生物功能的新型無機(jī)非金屬材料，它類似于人骨和天然牙的性質(zhì)的結(jié)構(gòu)，人造骨可以依靠從人體體液補(bǔ)充某些離子形成新骨，可在骨骼接合界面發(fā)生分解、吸收、析出等反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)骨骼牢固結(jié)合。人造骨植入人體內(nèi)需要人體中的Ca2+與PO4 3-離子形成新骨。

因?yàn)殁伩梢院腿斯敲芮薪Y(jié)合，新的骨頭可以貼合在鈦上，所以鈦是最好的人造骨的材料

鈦是一種純性金屬，正因?yàn)殁伣饘俚摹凹儭?，故物質(zhì)和它接觸的時(shí)候，不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。也就是說，因?yàn)殁伒哪透g性、穩(wěn)定性高，使它在和人長期接觸以后也不影響其本質(zhì)，所以不會(huì)造成人的過敏，它是唯一對(duì)人類植物神經(jīng)和味覺沒有任何影響的金屬。鈦又被人們稱為“親生物金屬”。鈦在醫(yī)學(xué)上有著獨(dú)特的用途。在骨頭損傷處，用鈦片和鈦螺絲釘固定好，過幾個(gè)月，骨頭就會(huì)長在鈦片上和螺絲釘?shù)穆菁y里。新的肌肉就包在鈦片上，這種“鈦骨”就如真的骨頭一樣，甚至可以用鈦制人造骨頭來代替人骨治療骨折。

為什么用鈦合金制作“人造骨骼”？

因?yàn)殁伩梢院腿斯敲芮薪Y(jié)合，新的骨頭可以貼合在鈦上，所以鈦是最好的人造骨的材料。

鈦是一種純性金屬，正因?yàn)殁伣饘俚摹凹儭保饰镔|(zhì)和它接觸的時(shí)候，不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。也就是說，因?yàn)殁伒哪透g性、穩(wěn)定性高，使它在和人長期接觸以后也不影響其本質(zhì)，所以不會(huì)造成人的過敏，它是唯一對(duì)人類植物神經(jīng)和味覺沒有任何影響的金屬。

鈦又被人們稱為“親生物金屬”。鈦在醫(yī)學(xué)上有著獨(dú)特的用途。在骨頭損傷處，用鈦片和鈦螺絲釘固定好，過幾個(gè)月，骨頭就會(huì)長在鈦片上和螺絲釘?shù)穆菁y里。新的肌肉就包在鈦片上，這種“鈦骨”就如真的骨頭一樣，甚至可以用鈦制人造骨頭來代替人骨治療骨折。

擴(kuò)展資料：

鈦合金其他用途：

鈦合金具有強(qiáng)度高而密度又小，機(jī)械性能好，韌性和抗蝕性能很好。另外，鈦合金的工藝性能差，切削加工困難，在熱加工中，非常容易吸收氫氧氮碳等雜質(zhì)。還有抗磨性差，生產(chǎn)工藝復(fù)雜。鈦的工業(yè)化生產(chǎn)是1948年開始的。

航空工業(yè)發(fā)展的需要，使鈦工業(yè)以平均每年約 8%的增長速度發(fā)展。世界鈦合金加工材年產(chǎn)量已達(dá)4萬余噸,鈦合金牌號(hào)近30種。使用最廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工業(yè)純鈦（TA1、TA2和TA3）。

鈦合金主要用于制作飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)部件，其次為火箭、導(dǎo)彈和高速飛機(jī)的結(jié)構(gòu)件。60年代中期，鈦及其合金已在一般工業(yè)中應(yīng)用，用于制作電解工業(yè)的電極，發(fā)電站的冷凝器，石油精煉和海水淡化的加熱器以及環(huán)境污染控制裝置等。

鈦及其合金已成為一種耐蝕結(jié)構(gòu)材料。此外還用于生產(chǎn)貯氫材料和形狀記憶合金等。鈦合金是航空航天工業(yè)中使用的一種新的重要結(jié)構(gòu)材料，比重、強(qiáng)度和使用溫度介于鋁和鋼之間，但比鋁、鋼強(qiáng)度高并具有優(yōu)異的抗海水腐蝕性能和超低溫性能。

美國首次在F-84戰(zhàn)斗轟炸機(jī)上用作后機(jī)身隔熱板、導(dǎo)風(fēng)罩、機(jī)尾罩等非承力構(gòu)件。60年代開始鈦合金的使用部位從后機(jī)身移向中機(jī)身、部分地代替結(jié)構(gòu)鋼制造隔框、梁、襟翼滑軌等重要承力構(gòu)件。鈦合金在軍用飛機(jī)中的用量迅速增加，達(dá)到飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量的20%～25%。

鈦合金在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的用量一般占結(jié)構(gòu)總重量的20%～30%，主要用于制造壓氣機(jī)部件，如鍛造鈦風(fēng)扇、壓氣機(jī)盤和葉片、中介機(jī)匣、軸承殼體等。航天器主要利用鈦合金的高比強(qiáng)度，耐腐蝕和耐低溫性能來制造各種壓力容器、燃料貯箱、緊固件、儀器綁帶、構(gòu)架和火箭殼。

參考資料來源：百度百科-人造骨

參考資料來源：百度百科-鈦合金