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生物医用材料是指以医疗为目的,用于诊断、治疗、修复或替换人体组织器官或增进其功能的材料。在所有生物医用材料中,金属材料应用最早,而且在目前临床中的应用也仍最为广泛。其中,钛及其合金由于具有较好的力学性能、生物相容性以及优良的加工性能在外科移植手术中得到了广泛的应用。近年来,开发和研制生物相容性更好、弹性模量更低的新型β-钛合金成为研究的热点。其中,研究β-钛合金中各种显微结构的相变特征,对改善合金的性能及开发新型β-钛合金具有十分重要的指导意义。首先,本文利用d-电子合金理论,结合钛合金β稳定系数Kβ,设计制备了生物医用β型Ti-25.6Nb-19.4Ta(wt%)合金,并对该合金及其它不同成分的合金进行了力学性能测试对比。实验结果表明,Ti-25.6Nb-19.4Ta合金具有较低的弹性模量,经过时效处理后,其硬度、抗压强度、塑性等发生明显变化,具有较好的时效响应。同时,利用X射线衍射、透射电子显微镜研究了时效处理对Ti-25.6Nb-19.4Ta合金微观结构的影响,揭示了合金在400℃不同时间时效处理后析出行为的变化与力学性能之间的关系。其次,本文利用电子显微学方法对具有良好的生物相容性的β型Zr65Ta12Nb23(at%)合金时效初期的纳米析出相进行了研究。通过对合金时效初期纳米析出相的电子衍射谱的模拟及计算标定,确定了纳米相为六方结构的αx相,其晶格参数为a=b=0.362nm,c=0.764nm,α=β=90o,γ=120o。与平衡的α相不同,αx相与β基体之间更好地符合Pistch-Schrader取向关系而不是Burgers取向关系。另外,透射电子显微学研究结果表明,吸铸状态的Zr65Ta12Nb23合金压缩变形后产生了一种带状相。通过对其电子衍射谱的模拟及计算标定,确定该相为应变诱发的α′马氏体相,其晶格参数为a=b=0.3307nm,c=0.4765nm,α=β=90o,γ=120o。