Ag含量对表面多孔Ti-Ag/NiTi梯度合金组织与性能的影响

为了提高NiTi合金的生物活性并赋予其一定的抗菌性,采用放电等离子烧结技术制备了表面多孔Ti-Ag /NiTi梯度合金,利用X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、室温压缩、人工模拟体液浸泡、贴膜法等方法研究了不同Ag含量对梯度合金微观组织、界面结合、表面孔隙特征、力学性能、体外生物活性及抗菌性能的影响及机理.研究表明：梯度合金中间基体主要由奥氏体NiTi相(B2)和单斜马氏体NiTi相(B19′)组成,并同时存在少量次生相Ti₂Ni相,表面多孔层主要由α-Ti、TiAg和Ti₂Ag相组成,内外层界面形成稳定冶金结合;Ag含量增加对梯度合金表面孔隙率和平均孔径影响不大,但抗压强度值提高而弹性模量变化不明显,这主要与表面多孔层中TiAg和Ti₂Ag相的强化作用有关;梯度合金在人工模拟体液中浸泡14 d后表面形成了大量类骨磷灰石层,显示了优异的体外生物活性,同时,Ag的加入显著提高了梯度合金的抗菌性能.     

表面多孔Ti-羟基磷灰石/Ti-Ag生物梯度复合材料的制备与性能

采用放电等离子烧结技术制备表面多孔Ti-羟基磷灰石（HA）/Ti-Ag生物梯度复合材料,研究了不同HA含量对复合材料微观结构、界面结合、表面孔隙特征、力学性能及体外生物活性的影响及机制。结果表明,表面多孔Ti-HA/Ti-Ag复合材料中间基体合金主要由α-Ti和Ti₂Ag相组成,表面多孔层主要由α-Ti和HA相组成,同时还存在少量CaO、CaTiO₃、Ti₅P₃等反应相;表面多孔Ti-HA/Ti-Ag复合材料中间基体与表面多孔层形成稳定的冶金结合,但随着HA含量增加,反应相增多,界面结合变差,表面孔隙率和平均孔径呈增大趋势,导致平均抗压强度减小且弹性模量降低,因此过高的HA含量会导致材料力学性能下降;体外生物活性实验表明,表面多孔Ti-HA/Ti-Ag复合材料在人工模拟体液中浸泡7天后表面生成大量类骨磷灰石层,并且随着HA含量的增大,磷灰石形成能力明显增强。