輪椅作為腿部殘疾人的幫助工具，其應(yīng)用材料要求牢固"輕量"舒適"美觀。 合金鋼、不銹鋼及鋁材等因價格低廉!易于加工!是目前輪椅用材的首選!其中鋼制輪椅在市場中占主導(dǎo)地位。鈦，雖然質(zhì)量較前述材料輕、比強度也高!但因價格昂貴!在該領(lǐng)域應(yīng)用還不是非常廣泛。表1為輪椅用各種材料性能指標(biāo)。從表1可以看出，其中鈦制輪椅的質(zhì)量最輕!這對長期

使用輪椅的人來說有很大的好處。

輪椅用鈦早在20世紀(jì)80年代中期就出現(xiàn)過。隨著人民生活水平的日益好轉(zhuǎn)，輪椅也更注重向美觀"輕量"舒適等方向發(fā)展；加之鈦材民用化程度的提高!鈦的應(yīng)用潛力得到了發(fā)揮，輪椅用鈦在90年代后期快速發(fā)展。

目前，Ti-3Al-2.5V因其管成形性、耐蝕性、延展性好，是車架常用的鈦合金!曾用于自行車車架中。我國上海有色金屬研究所近2年成功開發(fā)了車架用Ti-3AI-2.5V無縫管，產(chǎn)品已遠(yuǎn)銷美國、意大利等。Ti-6Al-4V合金的模量指標(biāo)和拉伸強度均高于Ti-3Al-2.5V合金，但其加工成小直徑的管材很困難，因而不適于做車架，但可作車架上的曲軸定位器、腳踏及車把等。Ti-15V-3Al-6CR-4Mo-4Zr合金容易加工成型!其密度較高!但模量指標(biāo)較低，其彎曲特性可與Ti-3Al-2.5V相比，可提高車架的靈活性和舒適性。

1、鈦制輪椅的優(yōu)點

鈦部件除了強度高、質(zhì)量外!還具有良好的減震特性。工業(yè)純鈦的彈性模量常溫下為106.4GPa約為304不銹鋼的( 193GPa）一半，比7003鋁合金(72GPa） 略高，因此鈦彈性好，扭轉(zhuǎn)強度高，同樣負(fù)載下，輪椅變形小，震動小。鈦對于汗液和洗滌劑的耐蝕性也高于鋁材和不銹鋼材，與人體肌膚接觸不會引起過敏反應(yīng)# 鈦的導(dǎo)熱率為鋁的1/10，單位熱容是不銹鋼的50%，人體接觸時沒有冰涼的感覺。

在日本，通常選用工業(yè)純鈦制造輪椅。如JIS標(biāo)準(zhǔn)中第4種是目前可加工的最高強度工業(yè)純鈦，其強度與用于機械構(gòu)件的合金鋼相當(dāng)m適合作籃球、網(wǎng)球、田徑、高山滑雪等競技用輪椅材料。

鈦制輪椅的主要優(yōu)點是牢固、輕量、舒適、美觀，使用壽命長，同時可減少肩部及手腕損傷，減少昂貴的手術(shù)費用和電動輪椅的使用，因電動輪椅的價格比手動輪椅價格至少貴2倍，而且用電動輪椅，活動減少還會引起其它健康問題，但鈦昂貴的價格，成為市場開發(fā)的障礙。

2、鈦制輪椅的市場開發(fā)

2.1 國內(nèi)市場

我國輪椅生產(chǎn)廠家主要生產(chǎn)單一型的殘疾人用輪椅"目前尚沒有一家生產(chǎn)醫(yī)院、療養(yǎng)院等使用的多型號輪椅，我國每年增加的下肢殘疾（或癱瘓） 患者達(dá)35 萬~40萬人（近10 年統(tǒng)計平均值），按照年增長量的2.5%計算，每年就有近1萬臺的高檔豪華輪椅的需求；另外，隨著我國人口老齡化問題的日益突出，按城市老年人的11‰計算，也有4萬臺的輪椅市場需求；另外國際市場的需求和殘疾人體育運動等每年也有5000臺的需求量，可見，輪椅市場的潛力巨大。

目前，國內(nèi)市場上有鋼管鍍鉻車架、 鋁合金車架，尚沒有鈦制車架，全國輪椅生產(chǎn)廠家近30 家，主要集中在東部發(fā)達(dá)地區(qū)，年產(chǎn)量約10萬輛，與國外輪椅車相比， 我國輪椅車的生產(chǎn)和銷售市場處于無序狀態(tài)，產(chǎn)品質(zhì)量較差、檔次低、品種少、企業(yè)規(guī)模小。

2.2 國際市場

鈦用作輪椅車架是受鈦制自行車的啟發(fā)，但遠(yuǎn)不如自行車用鈦量大，只有少數(shù)公司有足夠的經(jīng)費開展鈦制輪椅及材料的研究及開發(fā)，影響鈦制輪椅發(fā)展的主要原因是鈦成本過高" 其造價比鋁制輪椅要高出10%~25%。

鈦輪椅是美國在鈦新應(yīng)用領(lǐng)域中開發(fā)的一個亮點，目前美國在輪椅市場上約有15億美元的收入。TiSport有限公司設(shè)計制造了一系列經(jīng)美國食品藥物管理局（FDA）驗證的鈦制輪椅。所有產(chǎn)品經(jīng)工程師親自為使用者專門設(shè)計，使用獨特的技術(shù)，提供輪椅最平穩(wěn)、最靈敏的效能。圖1為TiSport有限公司生產(chǎn)的鈦制輪椅車架（a）和Quicke型鈦制輪椅車（b）。圖2為加拿大BetterMade輪椅車公司生產(chǎn)的鈦制輪椅車。

3、結(jié)語

鈦在輪椅上的應(yīng)用技術(shù)遠(yuǎn)不如在航空工業(yè)上的成熟，輪椅和自行車用鈦及碳纖維等材料目前正處于研究開發(fā)#試用階段，由于鈦合金冶煉和加工成本較高，制約了鈦制輪椅的普及，美國TiSport有限公司生產(chǎn)的鈦制輪椅價格通常為2000美元，我國西安市場上的鋼制輪椅價格在4800~5200元人民幣。

因此，為了擴大鈦合金在輪椅車架領(lǐng)域的應(yīng)用，還需不斷研制開發(fā)新型低成本、工藝性能好的鈦合金以及先進(jìn)#高效率的成形工藝。

相關(guān)鏈接