金属材料作为生物医用功能材料是材料科学的一个重要分支，用于人体植入物的历史已有400余年。在经历过金、银、铁、不锈钢等材料后，随着稀有金属工业的发展，钛金属开始登上了生物医学领域的舞台。20世纪50年代，美国和英国首先将工业纯钛用于生物体。实践证明，以前凡是使用不锈钢和钴基合金制成的各种类型的外科用植入物，均可用钛来制作。90年代中期，钛工业迅速发展，为外科临床治疗提供了更多高质量的钛及钛合金制品。研究证明，钛及钛合金具有优异的生物相容性，大量临床应用实证显示，钛及钛合金作为人体植入件的效果是最好的。

我国于1972年起，开始采用国产钛及钛合金人造骨与关节用于临床治疗。北京有色金属研究总院是国内最早研究钛人工关节的单位之一，并于1973年生产了300个工业纯钛人工股骨和髋关节用于临床。截止到2023年，虽然我国医药行业用钛量相对较低，但是增速在30%以上，是一片真正的蓝海市场。

生物医用材料用于人体时，不能引发材料结构和性能发生质变，医用材料与组织器官的反应应处于可接受的水平，不应引起人体细胞、血液和器官发生过敏、炎症及化学等不利反应，不能出现人体异物排斥反应。

钛及钛合金能成为优良的生物医用材料的一大优势就是良好的生物相容性。也因此，钛及钛合金被称为是生物惰性金属材料。它在表面上会自然形成一层薄薄的氧化膜可耐生理液腐蚀。使用其它材料如不锈钢制成的人体植入件，从人体取出后发现在板子和螺钉接触处形成了点状腐蚀，但是在同样的条件下使用钛板则不会引起这样强烈的反应，这主要是由钛表面的氧化层在起保护作用。作为植入体不产生人体污染，不会发生过敏反应，这是钛及钛合金应用的基本条件。

除了生物相容性好，钛及钛合金应用在生物医学领域还有很多优势。一、密度小，植入人体内会大幅度减轻负担，作为医疗器械也会减轻医务人员的操作负荷。二、强度高、韧性好、弹性模量低。研究与临床实例证明，在人体受力小的部位可以用纯钛，在人体受力大的部位可以用钛合金。纯钛的弹性模量仅为不锈钢的53%，植入人体内与人体自然骨更接近，有利于接骨，能够减少骨头对植入物的应力屏蔽效应，因此钛合金肘关节、踝关节在人体矫形手术中广泛应用。三、钛及钛合金化学稳定性好、抗腐蚀，具有超弹性，X射线可视性好，无磁性，不受电磁场影响，同时，无毒性，钛及钛合金作为植入体对人体无毒副作用。