Ti-Zr-Fe-Si系生物非晶鈦合金的制備及其組織性能研究.pdf

1、本文基于非晶鈦合金的研究現(xiàn)狀，設(shè)計并制備了不含有毒元素且生物相容性和力學(xué)性能良好的Ti-Zr-Fe-Si系生物非晶合金：Ti12.5Zr10Si5Fe4Mo3Sn和Ti12Zr10Si5Fe2Sn(以下簡稱TMS和TS)。采用XRD、SEM、TEM 及金相顯微鏡等手段觀察分析合金在不同狀態(tài)下的顯微組織及相結(jié)構(gòu)，通過模擬體液培養(yǎng)、血液相容性實驗、體外浸泡和電化學(xué)實驗對非晶合金的生物相容性及耐蝕性進行系統(tǒng)的研究和評價，利用室溫下的拉伸實驗檢

2、測合金的力學(xué)性能，結(jié)果如下： 1. 均勻化退火效果顯著。由XRD、TEM、SEM和DSC 分析的結(jié)果可知，利用快速冷凝法制備出的合金TMS和TS 均為非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，且都具有較好的玻璃形成能力，其表面呈無序玻璃態(tài)形貌。 2.模擬體液培養(yǎng)、動態(tài)凝血及溶血實驗結(jié)果表明，非晶合金TMS、TS具有良好的生物活性和血液相容性，其表面沉積層是具有生物活性的呈致密多孔網(wǎng)狀的HA，且Ca 與P的原子百分比約為1.7 左右，很接近于人體骨骼的

3、Ca/P值1.67。 3. 體外浸泡腐蝕實驗結(jié)果表明，非晶合金TMS、TS 在中性及堿性的SBF 溶液中均表現(xiàn)出優(yōu)良的耐蝕性能，但在酸性環(huán)境中相對較差。而電化學(xué)實驗結(jié)果表明兩種非晶合金在SBF 溶液和0.9％生理鹽水中受腐蝕的傾向都比較小，由其相應(yīng)的陽極極化曲線的分析可知，兩種合金在這兩種腐蝕介質(zhì)中都具有很優(yōu)異的耐蝕性能。 4. 非晶合金TMS、TS的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線和斷口SEM形貌分析表明，其彈性模量值均比相應(yīng)晶態(tài)低