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TiNi合金具有优异的综合性能,是一种很有发展前景的医用金属生物材料。本文首先对生物医用材料的研究发展状况进行了概述,重点探讨了TiNi形状记忆合金在医学中的应用及其耐蚀性和生物相容性问题。通过研究热处理温度对TiNi形状记忆合金的组织及力学性能的影响,确定了合金丝的加工工艺。生物医用材料的生物相容性与其表面的状态密切相关,通过表面改性能够进一步改善TiNi形状记忆合金的表面状态,提高其生物相容性。本研究采用磁控活化溅射的方法在TiNi形状记忆合金表面沉积了TiO2薄膜,对比试验验证了覆膜TiNi形状记忆合金优良的耐蚀性及血液相容性。得到如下结论:(1)从不同退火温度TiNi形状记忆合金的组织照片上看出,晶粒呈等轴状,均匀分布。由计算可知试样在650℃退火时组织的晶粒度级别最高,晶粒最细;(2)根据试验所得TiNi形状记忆合金拉伸曲线,验证了TiNi形状记忆合金良好的力学性能。退火处理的最佳温度为650℃,可以得到937MPa的最高断裂强度,44.5%的最高伸长率和40.55%的最高断面收缩率,因此获得了最佳的强韧性能配合,符合作为生物医用材料的要求;(3)扫描电镜观察覆膜TiNi形状记忆合金断面形貌,结果表明该氧化膜分布均匀与基体结合紧密,它的主要成分为TiO2;(4)对合金进行1000次的弯曲疲劳试验之后,膜层没有脱落和掉皮现象,证明该氧化膜与基体的结合力很好;(5)对比试验验证了覆膜试样比TiNi形状记忆合金裸丝对模拟人体体液具有更好的耐蚀性能;弯曲疲劳后覆膜TiNi形状记忆合金的腐蚀电位与未进行疲劳试验的材料比较变化不大,说明其耐蚀性能仍然较好,从而适合生物医学领域的应用;(6)在相同测试条件下,与传统医用316L不锈钢相比,覆膜TiNi形状记忆合金的凝血酶时间和血浆复钙时间均比前者长,表面黏附的血小板发生变形和聚集的程度均比前者轻,表明其对内源凝血因子的激活程度较小、抗凝血性能更好。