鈦絲是一種廣泛應用于工業(yè)領域的金屬線材,主要由純鈦或鈦合金經(jīng)拉拔工藝制成,直徑范圍通常為0.1mm至8mm(特殊規(guī)格可定制)。這種材料最顯著的特點是具備優(yōu)異的強度重量比(抗拉強度可達900MPa以上),同時保持極低的密度(4.51g/cm3),這讓它在需要輕量化的航空緊固件、醫(yī)療植入體等領域成為不可替代的選擇。不同于普通鋼絲,鈦絲在潮濕環(huán)境和人體體液中會形成致密氧化膜,展現(xiàn)出近乎完美的耐蝕性能。
從生產(chǎn)工藝來看,鈦絲可分為冷拉絲和熱拉絲兩種類型。冷拉絲(加工溫度低于再結(jié)晶溫度)表面光潔度達到Ra0.8μm以下,適合制作精密醫(yī)療器械如牙科正畸弓絲;熱拉絲(加熱至β相變點以上)則更適合生產(chǎn)大直徑線材,常用于化工設備中的填料密封。需要特別注意的是,TA1(工業(yè)純鈦)絲材的延伸率能達到25%,而TC4(Ti-6Al-4V)鈦合金絲雖然強度提升40%,但塑性會相應降低。
在生物醫(yī)學領域,鈦絲的獨特價值尤為突出。經(jīng)過特殊表面處理(如陽極氧化或噴砂)的鈦絲能與骨組織形成骨整合,這種特性使其成為骨科手術中骨釘、接骨板的核心材料。近年發(fā)展起來的鎳鈦記憶合金絲(相變溫度Af點在37℃附近)更是在牙科矯正器和心血管支架上大放異彩,其超彈性應變可達8%,遠超傳統(tǒng)金屬材料。
選購鈦絲時需要重點關注成分認證,醫(yī)用級鈦絲必須符合ASTM F67或ISO 5832-2標準,航空級則需滿足AMS 4951規(guī)范。市場上常出現(xiàn)以鋁絲冒充鈦絲的情況,最簡單的鑒別方法是測試密度或觀察彎曲后的回彈性能。隨著3D打印技術的發(fā)展,直徑0.05mm以下的超細鈦絲正成為增材制造的重要原料,這為個性化醫(yī)療植入物開辟了新途徑。