生物材料失效(failure of bio-materials),工学-机械工程-机械工程基础-机械设计-机械强度学-结构完整性-失效机制,生物材料与人体接触、介入或植入体内后,因材料本身、生理环境腐蚀以及材料和生理环境之间的复杂作用等引起的功能降低及严重损伤或隐患,继续使用将失去可靠性和安全性。生物材料的性质不同,其失效的形式也有所区别。材料用于不同部位时,对老化的要求也不同,如要承受几十亿次往复动作的人工心脏,不同pH环境下的人工血管、人工食道或人工肾材料等。聚合物植入体易发生浸蚀、腐蚀、降解和老化等,复杂的人体环境要求植入的生物高分子材料具有比体外更高的耐老化要求。除溶解外,腐蚀是金属植入材料遭受破坏的最大原因。因材料表面与生理环境的相互作用,医用金属材料都会化学腐蚀或电化学腐蚀。腐蚀会导致材料的全部破坏,还将促使金属植入物释放阳离子向各种器官转移,引发生物体产生局部或全身的各种反应。金属磨屑会引起周围生物组织发生变化。金属腐蚀速率受材料组成、制备工艺、植入方式和位置、腐蚀产物的电荷、磨损条件改变等影响。溶解、降解、钙化和断裂是无机生物材料长期植入体内后的主要失效形式。