泡沫镍钛记忆合金 本发明涉及记忆合金领域,特别提供了一种泡沫态的NiTi记忆合金。
形状记忆合金是集感知和功能为一体的新型智能材料,具有广阔的应用前景,目前,实际应用的NiTi记忆合金都是块体材料,它在医学临床应用时,记忆合金器件和肌体组织不能形成完整的结合,便其医疗效果受到限制。
本发明目的是提供一种与肌体组织结合更完美的记忆合金。
本发明提供了一种泡沫NiTi记忆合金,合金成份范围在:(原子百分比)
Ni Ti49.2~50.8 余
其特征在于:合金内有许多微孔,孔隙度在20~80%之间。
本发明所提供的泡沬记忆合金,其孔洞可以是连通的,也可以是不连通的。它不仅具有块体材料的记忆效应和超弹性性能,而且具有重量轻易变形地特点,用它来制作医疗器件,置入前体积可以变化到更小,使手术过程更加方便,简单,由于它具有一定的孔隙度,肌体组织可生长到该孔洞内,使其结合更紧密,医疗效果更佳,这种材料特别适合于人体,尤其是脸部损坏部位的修补。
本发明提供了上述泡沫NiTi记忆合金的制备方法,其特征在于:该材料系将钛粉,镍粉及钛氢粉混合均匀后,经压型,烧结及退火工艺制得,反应式为:
工艺参数为:
①成型压力 1-2GPa
②真空烧结温度 1000~1300℃ 时间20~80分钟
迅速冷致室温
③800℃~900℃ 真空退火30~60分钟
通过控制TiH2的含量,可制备出密度为1/3~1/6d(d为块体材料的密度)的泡沫记忆合金,其记忆应变:4~6%,超弹性:3.5~6.5%。
下面通过实施例详述本发明。
实施例1:Ni50Ti50泡沫合金
用TiH2粉替代10%的钛粉,混匀压成型后采用下列工艺:
1)1100℃块结30分钟(真空),速冷至室温。
2)850℃保温30分钟(真空)
所得材料:孔隙度为30%,记忆应变大于4.5%,起弹性3.8%。
实施例2:泡沫Ti50.5Ni49.5合金
将30%的Ti粉用TiH2替代,混匀后压型。制备工艺:
1)1050℃烧结40分钟(真空),速冷至室温
2)900℃保温40分钟(真空)
所得材料:孔隙度为54%,记忆应变接近5%,超弹性3.6%,
实施例3:泡沫Ti49.5Ni50.5合金
TiH2粉与Ni粉直接压型后制备:
1)1250℃烧结30分钟(真空)
2)880℃保温60分钟(真空)
所得材料:孔隙度大于65%,记忆应度5.3%,超弹性5%。