造孔剂对医用多孔Ti/16Mg复合材料组织性能的影响

许莹; 赵散玉; 夏朋昭; 何曜腾; 武泽倩; 蔡艳青

doi:10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2022110005

粉末冶金技术 ›› 2024, Vol. 42 ›› Issue (6) : 621 -631. DOI: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2022110005

造孔剂对医用多孔Ti/16Mg复合材料组织性能的影响

许莹, 赵散玉, 夏朋昭, 何曜腾, 武泽倩, 蔡艳青

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摘要

采用粉末冶金工艺结合微波烧结法制备了弹性模量接近于人体骨骼、强度符合人体植入物要求的医用多孔Ti/16Mg复合材料。通过扫描电镜、X射线衍射、金相显微镜、压缩试验以及耐腐蚀性测试等手段研究了造孔剂NH₄HCO₃粒径及添加量（质量分数）对复合材料的微观组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明：NH₄HCO₃对多孔Ti/16Mg复合材料的物相组成没有显著影响，试样孔隙随着NH₄HCO₃粒径的增大而增大，随着NH₄HCO₃添加量增加，试样孔隙率由16.64%增加到33.09%。当NH₄HCO₃粒径为165～198μm、质量分数为18%时，多孔Ti/16Mg试样的弹性模量为6.49 GPa、抗压强度为115 MPa，满足人体植入物的力学性能要求。NH₄HCO₃粒径对复合材料的耐腐蚀性影响不大，在相同粒径条件下，随NH₄HCO₃质量分数由0增加至24%，复合材料的耐腐蚀性能略有下降，极化电阻由574.528Ω·cm^-2下降到139.236Ω·cm^-2。