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本文根据Ti-Si二元合金相图和3d电子理论,设计并制备了可用于生物医学领域的、不含有毒元素的Ti-Zr-Si系非晶合金T17、TF14、TFM23和TFMN31。通过X射线衍射仪和透射电镜研究了Ti-Zr-Si系非晶合金的组织和形貌。利用Inoue经验理论和非晶钛合金的特征温度研究了合金的玻璃形成能力。此外,分别通过模拟体液法检测了材料的生物活性,运用电化学法测试了材料在不同介质中的耐蚀性,通过常温下合金的拉伸实验检测了合金的弹性模量和抗拉强度。四种非晶合金的X-射线衍射谱表明,合金元素含量变化为14%～31%的Ti-Zr-Si系非晶合金具有较好的玻璃形成能力,其基体组织均为非晶态结构。Inoue经验理论和各合金的特征温度表明,四种非晶合金的玻璃形成能力由强到弱依次为TFM23>T17>TF14>TFMN31。首先,按各组元之间的混合焓的负值大小将四种合金排序如下:TFM23 > T17 > TF14 > TFMN31。其次,各合金的过冷液相区(△Tx)、约化温度Trg和γ判据由大到小依次为TFM23 > T17 > TF14 > TFMN31,此结果与通过Inoue经验理论得到的结论相吻合。模拟体液法实验发现:在模拟体液中培养15天后,四种非晶合金表面均可以看到致密的网状涂层,这种多孔的球形网状结构可以促进骨细胞的粘附和增殖。涂层能谱分析结果表明,涂层主要由Ca、P、O和C等元素组成,且Ca与P的原子百分比n (C a)n(P)大约为1.6,此值接近羟基磷灰石中Ca与P的原子百分含量比值1.66;涂层的红外吸收光谱表明,涂层中含有OH-,PO43-等原子团,证实了涂层的主要成分为HA。非晶钛合金分别在NaCl和PBS溶液中的阳极极化曲线结果表明,与具有优异的耐蚀性能的非晶合金Ti60Zr10Ta15Si15相比,Ti-Zr-Si系非晶合金在3%的NaCl和PBS溶液均具有优异的耐蚀性能。其中,合金TFMN31在NaCl溶液中发生孔蚀行为,其孔蚀电位为1750mV。合金TF14在PBS溶液中发生孔蚀行为,其孔蚀电位为-699.17mV。Ti-Zr-Si系非晶合金的应力-应变曲线的研究表明,Ti-Zr-Si系非晶合金的弹性模量比同种成分的晶态合金低14～59%。其拉伸过程中变形特征为:弹性-塑性变形,材料的失效方式为典型的韧性断裂。