生物醫(yī)學(xué)純鈦ECAP的力學(xué)性能及表面活性研究.pdf

1、純鈦?zhàn)鳛獒t(yī)用植入材料,強(qiáng)度較低,疲勞強(qiáng)度不高,抑制了它作為醫(yī)用植入領(lǐng)域的應(yīng)用。通過(guò)一種劇烈塑性變形方法來(lái)提高純鈦的綜合力學(xué)性能,對(duì)于純鈦在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要的意義。
　　本文采用自行設(shè)計(jì)的模具和加熱保溫裝置成功對(duì)TA1進(jìn)行了二道次等通道徑角擠壓試驗(yàn)。研究擠壓變形后的微觀組織對(duì)力學(xué)性能、抗疲勞性能和表面活性的影響。
　　分別對(duì)粗晶純,一、二道次等通道徑角擠壓純鈦試樣進(jìn)行微觀組織觀察、硬度測(cè)試、拉伸試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)和模擬體液表

2、面活性試驗(yàn)。其中金相微觀組織觀察在光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行,硬度在硬度測(cè)試儀上測(cè)得;拉抻試樣和疲勞試樣分別沿?cái)D壓方向截取,其中拉伸試驗(yàn)在微電子控制萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行,疲勞試驗(yàn)采用正弦波對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力(即應(yīng)力比R=1)在低頻液壓伺服動(dòng)靜萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行,頻率為25Hz;模擬體液表面活性試驗(yàn)分別采用林格模擬人體溶液和0.9％的生理鹽水作為介質(zhì)溶液。
　　結(jié)果表明:工業(yè)純鈦經(jīng)過(guò)二道次等通道徑角擠壓變形后,晶粒組織明顯細(xì)化,由開(kāi)始的等軸晶,發(fā)展成細(xì)晶

3、組織,且隨著道次的增加,板條間距愈細(xì)小;二道次等通道徑角擠壓變形后TA1的抗拉強(qiáng)度達(dá)到1240MPa,較粗晶純鈦提高了約28.4%;同時(shí),硬度達(dá)到了Hv319,塑性依然能夠保持在較高的水平,伸長(zhǎng)率為16.7%,較粗晶組織略為降低;疲勞強(qiáng)度由原始粗晶的220MPa提高為280MPa,提高了約27.3%;表面活性也得到一定程度的提高。由此得出結(jié)論:經(jīng)過(guò)二道次等通道徑角擠壓變形后,純鈦的硬度、抗拉強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度以及表面活性顯著改善。等通道徑角