多孔tini合金的制备和性能研究

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1、东北大学硕士学住论文摘要多孔TlNi合金的翩备和性能研究摘要riNi形状记忆合金具有生物医用材料所要求的良好的力学性能、优良的抗腐蚀性和生物相容性等。多孔TiNi合金具有重量轻、比强度崭的特点。多孔结构有利于人体体液营养成分的传输，有利于骨的矿化组织和纤维组织长入，而使其与周围组织结合更牢固。多孔TiNi合金是一种理想的人体组织修复和替代材料，引起国内外科学家的关注。本实验采用Ti粉和Ni粉为主要原料，采用TiH：和NH圳c0。作为造孑L剂，通过粉末冶金方法制备多孔TiNi台金，研究了成分和烧结工艺对多孔TiNi合金性能的影响。研究结果表明：在Ti及

2、TiNi合金中加入TiH。作为造孔剂，试样的气孔率随着Titl：添加量的增加而增大。纯Ti试样的开口气孔率最高可达25．9％：Ti一50at％Ni试样的开口气孔率最高可达45．85％。在添加40at％TiH2做为造孔剂的基础上在Ti一50at％Ni试样中添加NH—HCO。做为第二：种造孔剂，添加3．6wt％NH脚C仉的试样开口气孑L率高达43．27％，添加7．3wt％NH{HC吼的试样开口气孔率高达47．23％。试样中的气孔是由100～5009m的大孔、1～50um小孔和1pm以下的微孔组成，这种孔隙分布适合植入体的生物医学要求。对多孔TiNi合金的

3、热膨胀曲线研究表明，Ti过董5wt％和lOwt％的试样在500。c开始收缩，随着温度的升高，收缩量增大，温度达到995。C后，试样开始膨胀。XRD物相分析结果和EDS能谱分析结果表明，纯Ti试样只具有Ti单相；Ti～Ni合金试样中主要有TiNi、Ti：Ni、TiNia三相。对Ti一50at％Ni试样压缩时的应力应交曲线分析结果表明，Ti～50at％Ni试样的最大载荷可达150Mpa，最大应变可达12％，残余应变为9％。对多孔TiNi合金的生物相容性研究表明，实验组(多孔TiNi)和阴性(纯Ti)对照组，细胞生长良好，核分裂相多见。关键词：多孔TiNi

4、合金：生物医用材料：粉末冶金：孔隙尺寸；相．II．末北大学硕士学位论文AbstractPreparationandPropertiesofPorousTiNiAlloyAbstractTiNtshapememoryalloyhasgoodmechanicalpropertyandexcellentantisepticalpropertyaswellasbioeompatibility·whichmetbiomedicalrequirement．PorousTiNialloyhasthinweightandhighspecificintensity．P

5、omusstructureconfirmstransmissionofbodyfluidofhumanbodyandingrowthsofmineralandfibertissue，thenmadeitfirmercombinewitharoundtissueofhumanbody．PorousTiNtalloyisakindofidealmaterialforrepairandreplaceofhardtissueofhumanbody，whichattractattentionofscientistintheworld．UsingTiandNip

6、owdersasmainmaterialandusing髓}b，NH4HC03aspore·formingmaterial，porousTiNtalloywaspreppedbypowdermetallurgyintiffsexperiment。TheeffectsofcompositionandsinteringprocessonthepropertiesofporousTiNialloywerestudied．TheresultsshowthattheporosityincreasedwithadditionofTill2forthesample

7、sofTiandTiNialloy．ForthesampleofpureTi．themaxopenporosityis25．9％，forthesampleofTi-50at％Ni，themaxopenporosityis45．85％．NH4HC03asthesecondpore-formingmaterialyeasaddedtOTi一50at％Nialloyofadditionof40aWoTiH2．1kmaxopenporosityis43．27％forthesampleofadditionof3．6wt％NHaHC03：TheⅡ协xopenpo

8、rosityis47．23％forthesampleofadditionof7．3wt％NH4HC03．Th