多孔NiTi形状记忆合金的制备及其性能的研究

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中文摘要粉末冶金法制备的多孔 NiTi 合金保持了 NiTi 合金所具有的形状记忆效应和超弹性。它的多孔特性能够允许骨组织长入,使其在生物医学领域显现出特有的优越性。本文通过金相显微镜、扫描电镜(SEM)、X 射线衍射(XRD)等分析手段研究了粉末冶金法制备多孔 NiTi 合金的工艺对其性能的影响,确定了合适的制备工艺;通过压缩实验,弯曲实验,硬度测试和耐磨性测试评价了多孔 NiTi 合金的机械性能;差热分析(DTA)用来研究其相变特性;通过电化学测试和原子吸收光谱分析(AAS)研究了其腐蚀特性。结果表明:压制压力 100MPa,烧结温度 990℃,烧结时间 8 小时能够制备出满足物相、孔隙等特性要求的试样;烧结后的热处理对均匀物相,得到形状记忆效应有重要影响。多孔 NiTi 合金的压缩变形没有明显的应力平台,断裂过程表现为脆性断裂,热处理降低了其抗压强度;耐磨性和硬度相对于致密材料有所降低,而且载荷-磨损曲线表现出不同于致密材料的规律。多孔 NiTi 合金即使在变形很小的情况下也不能达到 100%的弹性恢复;热-机械循环能够提高形状恢复率,但随循环次数增多形状恢复率呈下降趋势;其 DTA 曲线的吸热峰比较宽,热处理后峰宽有所减小。孔隙的存在使得多孔 NiTi 合金的耐蚀性相对于致密材料有所下降。
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