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医用多孔Ni-Ti形状记忆合金的制备和性能研究进展
医用多孔Ni-Ti形状记忆合金的制备和性能研究进展
随着医疗技术的发展，涉及到形状记忆合金的应用也越来越广泛。其中，多孔Ni-Ti形状记忆合金作为一种新型生物医用材料，因其优异的机械性能、良好的耐腐蚀性能和生物相容性而备受关注。本文将介绍多孔Ni-Ti形状记忆合金的制备方法和性能研究进展。
一、多孔Ni-Ti形状记忆合金的制备方法
目前，多孔Ni-Ti形状记忆合金的制备方法主要有粉末冶金法、化学气相沉积法、电化学沉积法、等离子喷涂法、自组装法等多种。下面将简要介绍其中几种方法。
1.粉末冶金法
该方法是通过粉末混合、制备与热处理制备多孔结构的Ni-Ti形状记忆合金。此法的特点是工艺简单，制备成本较低，多孔结构加工灵活方便，可以根据具体用途制备不同孔径的多孔材料。但是制备出来的材料孔道尺寸分布较为不均匀，且孔径无法调节。
2.化学气相沉积法
该方法是在惰性气体中利用化学气相沉积技术制备出有孔的Ni-Ti形状记忆合金。此法具有孔径可调、孔隙率可控、孔道分布均匀等特点。但是该技术设备复杂，制备过程需要一定的氧化还原反应，因此需要控制气氛成分和沉积温度等细节，且制备时间较长。
3.等离子喷涂法
等离子喷涂是利用等离子态的离子束，将材料的颗粒加速到高速后，直接撞击到基底表面，形成涂层。该方法可以制备出颗粒形状的纳米多孔体积结构。此法制备的样品优点是有大量可控的微小孔道，其局部填充了晶格缺陷，降低了明显下降的晶格弹性模量等。但该法的成本较高，且样品选择较为有限。
二、多孔Ni-Ti形状记忆合金的性能研究
1.机械性能
多孔Ni-Ti形状记忆合金的机械性能是其优势之一。与其他常规金属材料相比，多孔Ni-Ti形状记忆合金具有更高的延展性和韧性。在应力-应变曲线方面，多孔Ni-Ti形状记忆合金与紧密的Ni-Ti合金相比，其应变硬化区间较明显。此外，多孔结构的引入也能增加材料的吸能能力，使其应对高能量的冲击和振动的效果更佳。
2.耐腐蚀性
多孔Ni-Ti形状记忆合金的表面具有一层氧化层，这层氧化层是其具有较好耐腐蚀性的原因之一。在PH值4.5的模拟人体液中，其缓蚀活性较高，在一定程度上缓解了金属离子的释放。此外，多孔结构的引入也增加了其表面积，使其更容易被生物组织吸收和转化。
3.生物相容性
多孔Ni-Ti形状记忆合金的生物相容性是其在医学领域应用的重要支持。根据现有研究，多孔Ni-Ti形状记忆合金在体内表现出良好的生物相容性，能够被人体组织吸收和转化，不会产生异物反应。
三、结论
多孔Ni-Ti形状记忆合金由于其优异的机械性能、良好的耐腐蚀性能和生物相容性，越来越受到医学界的关注。目前，其制备方法主要有粉末冶金法、化学气相沉积法、等离子喷涂法、自组装法等多种。随着技术的不断发展，相信多孔Ni-Ti形状记忆合金的研究和应用将会越来越广泛。