陈至扬，李国栋，李益民，刘晨，詹海鸿，满露梅



NaCl造孔剂添加量对多孔NiTi合金孔结构和力学性能的影响

陈至扬1，李国栋1，李益民1，刘晨2，詹海鸿2，满露梅2

(1. 中南大学粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083；2. 广西有色金属集团有限公司，南宁 530022)

选用NaCl作为造孔剂，采用压制+烧结法制备孔结构和弹性模量可控的多孔NiTi形状记忆合金，采用SEM，XRD和形状回复率检测等测试手段研究造孔剂添加量对NiTi形状记忆合金的孔结构和力学性能的影响。结果表明：随NaCl添加量增加，多孔体孔隙率从39%上升到72%，孔径大于50 μm的孔隙数量明显增加；多孔体主要由NiTi奥氏体相 (B2)和马氏体相(B19′)组成，并存在少量NiTi2，Ni3Ti和Ni4Ti3等相；合金的弹性模量随造孔剂的添加从30%时的10.8 GPa下降到70%时的1.5 GPa；当添加量为50%时，多孔体孔隙分布均匀，大于50 μm的孔隙占45%，弹性模量为4.8 GPa，形状回复率达到最高值83%，最适合多孔植入体的要求。

多孔NiTi；NaCl造孔剂；弹性模量；孔隙率；形状回复效应

NiTi合金作为一种集形状记忆效应、超弹性、优良的生物相容性以及耐腐蚀性于一体的生物材料，已广泛运用在医用器械、植入体等领域。但由于致密NiTi植入体的弹性模量(30~82 GPa)高于生物骨(0.1~27 GPa)，当受到外力时植入体会承担大部分应力，使得生物骨长期处在低应力状态下，可能造成骨质疏松等问题[1−2]。同时，新生的骨组织只能在致密NiTi表面生长，无法与其形成稳定的结合，植入体易松动，影响手术效果[3]。因此弹性模量更低的多孔NiTi合金更适合作为硬组织替换材料，其内部的孔隙结构也提供了骨细胞长入的空间，使植入体与周围组织的结合更为紧密。……