氩气保护烧结法下TiNi多孔形状记忆合金的性能研究

本研究聚焦于"氩气保护烧结TiNi多孔形状记忆合金"这一领域，由杨贤金、朱胜利和崔振铎三位作者在天津大学材料学院金属材料系进行。他们利用先进的粉末冶金技术，特别是在氩气保护环境下进行烧结，以制备医用级别的生物材料——多孔TiNi形状记忆合金。这种合金的独特之处在于其孔隙结构，这对其在医学领域的应用有着显著优势，如诱导骨组织生长，增强植入物与周围组织的结合。 研究的核心内容是通过980℃的氩气保护烧结工艺，实现了高达45vol.%的孔隙率，烧结时间对孔隙率有着直接影响。值得注意的是，尽管孔隙丰富，但多孔TiNi合金并未牺牲其力学性能，其抗压强度达到了677.5MPa，抗弯强度则达到了246.5MPa，显示出良好的强度和韧性平衡。此外，通过X射线衍射分析（XRD），发现合金的物相主要包括TiNi、TiB2、BNi和TiNiB3B金属间化合物，其中TiNi为主要成分。 粉末冶金过程中，使用了Ni和Ti两种元素的粉末，通过精确的比例混合并压制成型，然后在氩气氛围中烧结，确保了合金的纯净度和性能稳定性。最终的多孔TiNi合金样品经过逐级打磨和光学显微镜观察，借助Matlab进行图像分析，准确测定孔隙率。 该研究不仅关注合金的孔隙性能，还考虑到了其在医学应用中的实际效能。通过压缩试验和力学性能测试，验证了多孔TiNi合金作为生物材料的适用性和可靠性。这项工作对于推动TiNi形状记忆合金在骨科植入物、矫形器械等领域的发展具有重要意义，为未来生物医用材料的设计和制备提供了新的思路和技术支持。