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

1、純鈦作為醫(yī)用植入材料,強度較低,疲勞強度不高,抑制了它作為醫(yī)用植入領(lǐng)域的應(yīng)用。通過一種劇烈塑性變形方法來提高純鈦的綜合力學(xué)性能,對于純鈦在醫(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)計的模具和加熱保溫裝置成功對TA1進行了二道次等通道徑角擠壓試驗。研究擠壓變形后的微觀組織對力學(xué)性能、抗疲勞性能和表面活性的影響。
　　分別對粗晶純,一、二道次等通道徑角擠壓純鈦試樣進行微觀組織觀察、硬度測試、拉伸試驗、疲勞試驗和模擬體液表

2、面活性試驗。其中金相微觀組織觀察在光學(xué)顯微鏡下進行,硬度在硬度測試儀上測得;拉抻試樣和疲勞試樣分別沿擠壓方向截取,其中拉伸試驗在微電子控制萬能實驗機上進行,疲勞試驗采用正弦波對稱循環(huán)應(yīng)力(即應(yīng)力比R=1)在低頻液壓伺服動靜萬能試驗機上進行,頻率為25Hz;模擬體液表面活性試驗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)過二道次等通道徑角擠壓變形后,晶粒組織明顯細(xì)化,由開始的等軸晶,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的抗拉強度達到1240MPa,較粗晶純鈦提高了約28.4%;同時,硬度達到了Hv319,塑性依然能夠保持在較高的水平,伸長率為16.7%,較粗晶組織略為降低;疲勞強度由原始粗晶的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)過二道次等通道徑角擠壓變形后,純鈦的硬度、抗拉強度、疲勞強度以及表面活性顯著改善。等通道徑角