凝胶注模成形制备多孔NiTi合金的研究

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1、中图分类号匹12垒：3窆UDC31硕士学位论文学校代码!Q堇3圣密级公珏凝胶注模成形制备多孔NiTi合金的研究StudyonporousNiTialloypreparedbygelcasting作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：洪海侠材料科学与工程材料加工工程材料科学与工程学院段柏华答辩委员会主席趁v／少中南大学2013年5月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位

2、或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：谨返垒叁日期：丛年上月丛日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。EtJll：丑喜年』月△日．／凝胶注模成形制备多孔NiTi合金的研究摘要：多孔NiTi合金由于

3、具有特殊的形状记忆效应、优良的超弹性、良好的生物相容性等优点，在医用植入材料领域具有广泛的应用前景。然而形状复杂的多孔NiTi移植体存在制备加工困难，成本高等问题，制约了它的广泛应用。本文以镍粉与钛粉为原料，借助扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、差热热重分析(DSC．Tq等先进检测手段，采用凝胶注模成形技术制备多孔NiTi合金，重点研究了NiTi浆料的制备与成形、NiTi生坯的干燥与脱脂、坯体的烧结这三个方面的内容。结果表明：(1)采用凝胶注模成形技术成功实现了多孔NiTi合金的近净成形。在1050℃高真空烧结2~4小时的烧结工艺下，制备的多孔NiTi合

4、金主相为NiTi相、抗拉强度为144．32～196．55MPa、抗压弹性模量为16．86～19．68GPa、孔隙率为37．05哆红44．85％、孔径尺寸为20--,2009m，满足作为医用植入材料的基本要求，解决了复杂形状多孔NiTi合金加工难、成本高的问题。(2)温度的升高、引发剂及催化剂加入量的增加均能明显缩短固化时间。当温度为60℃～70℃，引发剂加入量为单体质量的O．4％加．6％，催化剂加入量为0．4％-4)．6％时，可将浆料固化时间控制在4min-6min之间，实现可控固化之目的。(3)以价格相对低廉的TiH2粉末代替Ti粉，在最佳烧结工艺条件下，制备

5、出了主相为NiTi相、抗压强度为128．78MPa、弹性模量为15．46GPa，孔隙率为48．5％、孔隙尺寸为14．01--,224．389m的多孔NiTi合金，进一步降低了制备成本。关键词-凝胶注模成形；多孔NiTi合金；烧结；医用植入材料分类号：TF124．39IIStudyonporousNiTialloypreparedbygelcastingAbstract：PorousNiTipresentsbroadapplicationprospectsinthefieldsofmedicalimplantmaterialsbecauseofitsuniques

6、hapememoryeffect，excellentsuperelasticity,goodbiocompatibility．However,thereweresomeproblems，suchasdifficultprocessingandhighcost，existedinthepreparationofporousNiTiimplantswithcomplexshapes．TheseproblemsrestrictedtheextensiveapplicationofporousNiTialloy．PorousNiTialloywaspreparedbyg

7、elcastingwiththerawmaterialsofNiandTipowders．ThepreparationandformingofNi-Tislurry,thedryinganddegreasingofNiTigreenbodyandthesinteringofgreenbodywerestudiedwiththeaidofscanningelectronmicrocopy(SEM)，X-raydiffraction(XRD)anddifferentialscanningcalorimetryandthermalgravimetricanalysis

8、(DSC-TG)inou