Die Entwicklung von biokompatiblem Titan und seinen Legierungen in China kann in drei Phasen unterteilt werden: Die erste Phase bestand aus reinem Titan und der Titanlegierung TC4, die zweite Phase aus der Titanlegierung TC20, einem neuen Typ von +-Legierung, und die dritte Phase konzentrierte sich auf die Entwicklung und Erforschung von Titanlegierungen mit besserer Biokompatibilität und niedrigerem Elastizitätsmodul, wobei die Forschung zu Titanlegierungen vom Typ - am umfangreichsten war.
In diesem Bereich wurde erstmals industriell reines Titan eingesetzt. Derzeit sind die klinischen Erfahrungen mit der Verwendung von Implantaten aus reinem Titan relativ ausgereift, aber reines Titan kann nicht die umfassenden mechanischen Eigenschaften bieten, die für tragende medizinische Materialien erforderlich sind, wie z. B. seine geringe Festigkeit und schlechte Verschleißfestigkeit, die seine Anwendung einschränken. Die Titanlegierung TC20 weist eine hohe Verschleißfestigkeit, hohe Härte, gute Oberflächeneigenschaften und eine ausgezeichnete Mikrostruktur auf und bietet eine bessere Leistung als reines Titan. Aufgrund des Vorhandenseins des neurotoxischen Elements Al in Ti-Al-Nb-Legierungen war sein Elastizitätsmodul zu dieser Zeit zwar dem menschlichen Knochen am nächsten, betrug aber immer noch das 4-10-fache des menschlichen Knochens. Wenn der Elastizitätsmodul zwischen Implantat und Knochen nicht übereinstimmt, kann die Belastung nicht gut vom Implantat auf das angrenzende Knochengewebe übertragen werden, was zu einem „Stress Shielding“-Phänomen führt, das zu einer Knochenresorption um das Implantat herum führt, was schließlich zu einer Lockerung oder einem Bruch des Implantats und damit zum Versagen des Implantats führt. Daher ist die Forschung und Entwicklung neuer medizinischer Titanlegierungen mit besserer Biokompatibilität und niedrigerem Elastizitätsmodul zur Deckung der klinischen Nachfrage nach Implantatmaterialien zu einem der Hauptforschungsinhalte biomedizinischer Metallmaterialien geworden. Die Biokompatibilität der aus ungiftigen Elementen bestehenden Ti-13Nb-13Zr-Legierung vom Typ - wurde untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die Biokompatibilität der Ti-13Nb-13Zr-Legierung im Vergleich zur TC4-Legierung verbessert war, d. h. die aus ungiftigen Elementen bestehende Legierung hatte eine bessere Biokompatibilität. Es ist zu erwarten, dass die Entwicklung biokompatibler Titanlegierungen mit ungiftigen Zusammensetzungselementen und hervorragenden mechanischen Eigenschaften in Zukunft die Entwicklung von Titanlegierungen für umweltfreundliche Strukturen vorantreiben wird. Genau diese Fragestellungen bestimmen die Richtung und den Trend der weiteren Forschung zu biomedizinischen Titanlegierungen.
