多孔鈦的制備及力學(xué)性能研究.pdf

1、鈦及鈦合金具有良好的生物相容性、力學(xué)性能和耐腐蝕性，使其在生物植入材料中得到廣泛的應(yīng)用;由于孔隙的引入，有效降低了多孔鈦的彈性模量，避免了出現(xiàn)“應(yīng)力屏蔽”的現(xiàn)象，而且其獨(dú)特的多孔結(jié)構(gòu)有利于骨組織的長入，成為近年來研究的熱點(diǎn)。
　　為滿足生物植入材料的要求，本文在傳統(tǒng)粉末冶金方法的基礎(chǔ)上采用造粒-松裝燒結(jié)法制備多孔鈦植入體。造粒-松裝燒結(jié)法具有操作簡單，成本低等優(yōu)點(diǎn)，并且制備出的多孔鈦具有雙峰孔結(jié)構(gòu)。本文詳細(xì)研究了造粒-松裝燒結(jié)法的

2、工藝方法及參數(shù)（粘結(jié)劑的選擇，粘結(jié)劑濃度及固液比，燒結(jié)溫度等），制備出了具有雙峰孔結(jié)構(gòu)的多孔鈦，表征了其物理性能、孔隙特征以及力學(xué)性能，并研究了燒結(jié)溫度對多孔鈦的孔隙特征和力學(xué)性能的影響，分析了多孔鈦化學(xué)成分及孔徑分布。
　　首先對粘結(jié)劑的選擇、粘結(jié)劑濃度及固液比對造粒過程的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，粘結(jié)劑選用聚乙烯醇，當(dāng)濃度為2wt％，固液比為10∶1時，制備的鈦團(tuán)粒較均勻，強(qiáng)度適中，滿足后續(xù)燒結(jié)的要求。
　　隨后研究了燒

3、結(jié)溫度和團(tuán)粒粒度對多孔鈦表面形貌、孔隙率和力學(xué)性能的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，燒結(jié)溫度對多孔鈦的物理性能及表面形貌有著十分顯著的影響，采用松裝燒結(jié)的方式時，多孔鈦的孔隙度隨著燒結(jié)溫度的逐漸升高，呈線性下降，燒結(jié)頸變粗，微孔形狀逐漸呈圓形，多孔鈦的壓縮強(qiáng)度及彈性模量上升。研究中還發(fā)現(xiàn)隨著團(tuán)粒粒度的增大，多孔鈦的壓縮強(qiáng)度明顯上升;當(dāng)燒結(jié)溫度為1150℃時，該法制備出了同時包含100～400μm的大孔孔徑及十幾μm的微孔;不同團(tuán)粒制備出的多孔