多孔TiNi合金的制備和性能研究.pdf

1、TiNi形狀記憶合金具有生物醫(yī)用材料所要求的良好的力學(xué)性能、優(yōu)良的抗腐蝕性和生物相容性等。多孔TiNi合金具有重量輕、比強(qiáng)度高的特點(diǎn)。多孔結(jié)構(gòu)有利于人體體液營(yíng)養(yǎng)成分的傳輸，有利于骨的礦化組織和纖維組織長(zhǎng)入，而使其與周圍組織結(jié)合更牢固。多孔TiNi合金是一種理想的人體組織修復(fù)和替代材料，引起國(guó)內(nèi)外科學(xué)家的關(guān)注。 本實(shí)驗(yàn)采用Ti粉和Ni粉為主要原料，采用TiH2和NH4HCO3作為造孔劑，通過(guò)粉末冶金方法制備多孔TiNi合金，研究了

2、成分和燒結(jié)工藝對(duì)多孔TiNi合金性能的影響。研究結(jié)果表明：在Ti及TiNi合金中加入TiH2作為造孔劑，試樣的氣孔率隨著TiH2添加量的增加而增大。純Ti試樣的開口氣孔率最高可達(dá)25.9％；Ti-50at％Ni試樣的開口氣孔率最高可達(dá)45.85％。 在添加40at％TiH2做為造孔劑的基礎(chǔ)上在Ti-50at％Ni試樣中添加NH4HCO3做為第二種造孔劑，添加3.6wt％NH4HCO3的試樣開口氣孔率高達(dá)43.27％，添加7.3w

3、t％NH4HCO3的試樣開口氣孔率高達(dá)47.23％。試樣中的氣孔是由100～500μm的大孔、1～50μm小孔和1μm以下的微孔組成，這種孔隙分布適合植入體的生物醫(yī)學(xué)要求。 對(duì)多孔TiNi合金的熱膨脹曲線研究表明，Ti過(guò)量5wt％和10wt％的試樣在500℃開始收縮，隨著溫度的升高，收縮量增大，溫度達(dá)到995℃后，試樣開始膨脹。XRD物相分析結(jié)果和EDS能譜分析結(jié)果表明，純Ti試樣只具有Ti單相；Ti-Ni合金試樣中主要有TiN