Ti、Zr基生物醫(yī)用金屬材料的微觀結(jié)構(gòu)與性能的研究.pdf

1、生物醫(yī)用材料是指以醫(yī)療為目的，用于診斷、治療、修復(fù)或替換人體組織器官或增進(jìn)其功能的材料。在所有生物醫(yī)用材料中，金屬材料應(yīng)用最早，而且在目前臨床中的應(yīng)用也仍最為廣泛。其中，鈦及其合金由于具有較好的力學(xué)性能、生物相容性以及優(yōu)良的加工性能在外科移植手術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，開(kāi)發(fā)和研制生物相容性更好、彈性模量更低的新型p.鈦合金成為研究的熱點(diǎn)。其中，研究β-鈦合金中各種顯微結(jié)構(gòu)的相變特征，對(duì)改善合金的性能及開(kāi)發(fā)新型β-鈦合金具有十分重要的

2、指導(dǎo)意義。 首先，本文利用d-電子合金理論，結(jié)合鈦合金β穩(wěn)定系數(shù)Kβ，設(shè)計(jì)制備了生物醫(yī)用β型Ti-25.6Nb-19.4Ta(wt％)合金，并對(duì)該合金及其它不同成分的合金進(jìn)行了力學(xué)性能測(cè)試對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Ti-25.6Nb-19.4Ta合金具有較低的彈性模量，經(jīng)過(guò)時(shí)效處理后，其硬度、抗壓強(qiáng)度、塑性等發(fā)生明顯變化，具有較好的時(shí)效響應(yīng)。同時(shí)，利用X射線衍射、透射電子顯微鏡研究了時(shí)效處理對(duì)Ti-25.6Nb-19.4Ta合金微觀結(jié)

3、構(gòu)的影響，揭示了合金在400℃不同時(shí)間時(shí)效處理后析出行為的變化與力學(xué)性能之間的關(guān)系。 其次，本文利用電子顯微學(xué)方法對(duì)具有良好的生物相容性的β型Zr65Ta12Nb23(at％)合金時(shí)效初期的納米析出相進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)合金時(shí)效初期納米析出相的電子衍射譜的模擬及計(jì)算標(biāo)定，確定了納米相為六方結(jié)構(gòu)的αx相，其晶格參數(shù)為a=b=0.362nm，c=0.764nm，α=β=90°，Y=120°。與平衡的α相不同，αx相與β基體之間更好地符