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生物医用无Ni多孔Ti-Nb基超弹性合金不但具有和多孔NiTi合金一样的超弹性特性,同时由于其组成元素均为无毒性元素,从而根本上解决了多孔NiTi合金中Ni离子溶出对人体的危害性,因此这类合金具有很好的生物相容性,在医学领域具有很大的应用潜力,是目前生物医用植入材料的一个研究热点。本文采用常规粉末烧结、球磨结合烧结的方法制备出生物医用多孔Ti-Nb基超弹性合金,并采用XRD、SEM、DSC等显微分析方法和力学性能评价手段对多孔Ti-Nb基超弹性合金的微观组织结构、孔隙特征、力学性能和超弹性进行较为系统地研究。研究结果表明,常规粉末烧结的多孔Ti-Nb基超弹性合金是由α相和β相组成,随着Nb和Zr元素的增加,β相的含量逐渐增加。室温下,在多孔Ti-22at.%Nb-6at.%Zr合金中是由β相组成,但还是含有少量的α相。然而,常规粉末烧结制备的多孔Ti-Nb基合金,都发现大块单质Nb存在,这会造成β相的成分偏离名义成分,从而使得其超弹性性能变差。通过提高烧结温度和延长烧结时间可以一定程度上改善这种成分不均匀性,但效果不明显。而且,这样使得多孔Ti-Nb基合金的孔隙率和孔隙尺寸明显变小,已经不符合医学植入要求。研究发现,通过高能球磨首先制备出预合金粉,并烧结制备出的多孔Ti-22Nb-6Zr合金具有较均匀的成分分布,且β相成分接近名义成分。这主要是由于随着球磨时间的延长,原始粉末变得越来越细,同时三种合金元素成层片状的紧密结合在一起,这有利于烧结过程中原子的相互扩散,使得烧结后获得的多孔Ti-Nb基合金成分更加的均匀。而且,其孔隙率较高(45%),并展现出较低的弹性模量(2.6GPa),较高的压缩强度(大于200MPa)和较好的超弹性(>2.4%),同时具有良好的循环稳定性。同时还发现,经过球磨烧结制备的多孔Ti-Nb基超弹性合金,其孔隙率要大于直接混粉烧结的样品(28%),但其力学性能和超弹性反而要更为优良。球磨烧结后的多孔Ti-Nb基超弹性合金,其孔隙尺寸依然偏小。为了增大孔隙尺寸,又不过多损失力学性能和超弹性。本文中研究了添加不同含量造孔剂NH4HCO3对孔隙特征和超弹性的影响。研究发现,随着造孔剂含量(30%-70%)的增加,其孔隙率和孔隙尺寸明显增加,但其超弹性也损失较大。