鈦絲是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)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(diǎn)是具備優(yōu)異的強(qiáng)度重量比(抗拉強(qiáng)度可達(dá)900MPa以上),同時(shí)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(lǐng)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(huì)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(lái)看,鈦絲可分為冷拉絲和熱拉絲兩種類(lèi)型。冷拉絲(加工溫度低于再結(jié)晶溫度)表面光潔度達(dá)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(diǎn)以上)則更適合生產(chǎn)大直徑線材,常用于化工設(shè)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(dá)到25%,而TC4(Ti-6Al-4V)鈦合金絲雖然強(qiáng)度提升40%,但塑性會(huì)相應(yīng)降低。
在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,鈦絲的獨(dú)特價(jià)值尤為突出。經(jīng)過(guò)特殊表面處理(如陽(yáng)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(shù)中骨釘、接骨板的核心材料。近年發(fā)展起來(lái)的鎳鈦記憶合金絲(相變溫度Af點(diǎn)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(yīng)變可達(dá)8%,遠(yuǎn)超傳統(tǒng)金屬材料。
選購(gòu)鈦絲時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注成分認(rèn)證,醫(yī)用級(jí)鈦絲必須符合ASTM F67或ISO 5832-2標(biāo)準(zhǔn),航空級(jí)則需滿足AMS 4951規(guī)范。市場(chǎng)上常出現(xiàn)以鋁絲冒充鈦絲的情況,最簡(jiǎn)單的鑒別方法是測(cè)試密度或觀察彎曲后的回彈性能。隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展,直徑0.05mm以下的超細(xì)鈦絲正成為增材制造的重要原料,這為個(gè)性化醫(yī)療植入物開(kāi)辟了新途徑。