多孔Ti-Mo合金的制备及性能分析

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摘要:采用粉末冶金法制备医用多孔Ti-Mo合金,以Ti和TiHH2为Ti源,其中n(Ti):n(TiH2)=4:1,类球形(NH2)2CO颗粒为造孔剂。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及力学性能测试等方法研究烧结工艺及成分配比对Ti-Mo合金物相、相对密度、力学性能、断口形貌等的影响规律。结果表明:1)以Ti-14Mo合金为研究对象,烧结温度增加和烧结时间延长,均可促进α→β相变和提高合金的相对密度。Ti-14Mo合金的抗弯强度在1200℃时达到最大值;而弹性模量则随烧结温度升高递增。抗弯强度和弹性模量在烧结时间为5h时分别达到最大值和最小值。相对于抗弯强度,弹性模量对烧结温度和烧结时间的变化敏感性较低。2)Ti-Mo合金中Mo含量的增加,可促进p-Ti相生长和增加合金的相对密度。当Mo含量大于10wt.%时,Ti-Mo合金为α+β双相组织的近p型钛合金。当Mo含量为14wt.%时,其综合力学性能较为优异。3)(NH2)2CO添加量对多孔Ti-14Mo合金的相组成作用不明显。随(NH2)2CO添加量的线性递增,合金相对密度呈近线性递减,抗弯强度和弹性模量亦随之降低。多孔Ti-14Mo合金的弯曲断裂方式为脆性解理断裂与韧性断裂的结合。4)当烧结温度为1200℃,烧结时间为5h,(NH2)2CO添加量为15-30wt.%时,可获得相对密度为36.37-61.60%、抗弯强度为109.10-220.77MPa、弹性模量为17.06-37.96GPa的具有连通孔结构的多孔Ti-14Mo合金,可满足临床要求。生物活性处理后的多孔Ti-14Mo合金具有良好的生物相容性。图35幅,表7个,参考文献84篇
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