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粉末冶金法制备的多孔Ni-Ti合金保持了Ni-Ti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Ni-Ti合金的工艺对其性能的影响,确定了合适的制备工艺。作为医用植入材料,合金的伪弹性保障了植入物与肌体组织间的生物力学相容性,因此定量或者半定量地研究合金内耗行为十分必要。本文利用苏州市职业大学现代测试技术与仪器研究所设计改进的LMR-1型低频力学驰豫谱测量系统(低频扭摆式内耗仪)强迫振动方式,在0℃~200℃温度范围内测量了不同成分和孔隙率Ni-Ti合金的内耗和模量性质。通过改变振动频率,改变变温速率和应变振幅等手段,结合示差电阻法,示差热分析等手段研究Ni-Ti形状记忆合金的阻尼性能和弹性性能。结果表明:
压制压力140Mpa,烧结温度950℃,烧结时间6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。
合金的使用状态或热处理条件明显影响相变过程从而影响合金的阻尼性能和弹性性能。经以上工艺得到的多孔Ni-Ti形状记忆合金,室温附近只发生马氏体相变。外应力诱导下的附加非弹性应变是内耗的根源。相变过程中的弹性模量软化对生物力学相容性不利。