生物醫(yī)用TiNi形狀記憶合金的制備及性能研究.pdf

1、TiNi合金具有優(yōu)異的綜合性能，是一種很有發(fā)展前景的醫(yī)用金屬生物材料。本文首先對(duì)生物醫(yī)用材料的研究發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了概述，重點(diǎn)探討了TiNi形狀記憶合金在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用及其耐蝕性和生物相容性問(wèn)題。通過(guò)研究熱處理溫度對(duì)TiNi形狀記憶合金的組織及力學(xué)性能的影響，確定了合金絲的加工工藝。生物醫(yī)用材料的生物相容性與其表面的狀態(tài)密切相關(guān)，通過(guò)表面改性能夠進(jìn)一步改善TiNi形狀記憶合金的表面狀態(tài)，提高其生物相容性。本研究采用磁控活化濺射的方法在TiNi

2、形狀記憶合金表面沉積了TiO2薄膜，對(duì)比試驗(yàn)驗(yàn)證了覆膜TiNi形狀記憶合金優(yōu)良的耐蝕性及血液相容性。得到如下結(jié)論：
　　 (1)從不同退火溫度TiNi形狀記憶合金的組織照片上看出，晶粒呈等軸狀，均勻分布。由計(jì)算可知試樣在650℃退火時(shí)組織的晶粒度級(jí)別最高，晶粒最細(xì)；
　　 (2)根據(jù)試驗(yàn)所得TiNi形狀記憶合金拉伸曲線，驗(yàn)證了TiNi形狀記憶合金良好的力學(xué)性能。退火處理的最佳溫度為650℃，可以得到937MPa的最高斷裂

3、強(qiáng)度，44.5％的最高伸長(zhǎng)率和40.55％的最高斷面收縮率，因此獲得了最佳的強(qiáng)韌性能配合，符合作為生物醫(yī)用材料的要求；
　　 (3)掃描電鏡觀察覆膜TiNi形狀記憶合金斷面形貌，結(jié)果表明該氧化膜分布均勻與基體結(jié)合緊密，它的主要成分為TiO2;
　　 (4)對(duì)合金進(jìn)行1000次的彎曲疲勞試驗(yàn)之后，膜層沒(méi)有脫落和掉皮現(xiàn)象，證明該氧化膜與基體的結(jié)合力很好：
　　 (5)對(duì)比試驗(yàn)驗(yàn)證了覆膜試樣比TiNi形狀記憶合金裸絲對(duì)