造孔剂用量对新型医用多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金组织与性能的影响

采用添加造孔剂的粉末冶金方法制备新型医用多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金,研究造孔剂用量对多孔材料组织形貌及压缩力学性能的影响。结果表明,多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金孔隙率与造孔剂用量呈线性关系,P=1.9 Wt+3.8(P为孔隙率,Wt为造孔剂用量)。当造孔剂用量达到15%时,孔隙率超过32%,并开始出现有利于体液传输的通孔结构,同时发现造孔剂用量不影响其所造孔隙大小形状。多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金的相结构主要为β相和少量的α相。随着造孔剂用量增加β相分数有所减少,当造孔剂用量达到20%时,多孔钛合金中出现未知相。多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金的压缩强度和压缩弹性模量均随造孔剂用量的增加而降低,造孔剂用量为15%~20%制备的多孔合金压缩强度为104~254 MPa,压缩弹性模量为2.33~6.14 GPa,与人体骨骼相接近,最适用作人体植入材料。

Effect of Porogen Dosage on Morphology and Mechanical Property of New Biomedical Porous Ti-Mo-Ta-Nb-Zr Alloy