山东大学学报(医学版)

作者：张博,高娜,席瑞,王协彬

单位：1. 山东省医疗器械和药品包装检验研究院国家药品监督管理局医用卫生材料及生物防护器械质量评价重点实验室, 山东 济南 250101;2. 山东大学材料科学与工程学院, 山东 济南 250061

关键词：增材制造,激光粉末床熔融,NiTi合金,骨植入体,尺寸效应,多孔支架,

基金：山东省药品监督管理局课题(SDNMPAFZLX202204);山东省自然科学基金(ZR2020YQ39)

目的 揭示工艺参数以及结构特征对激光粉末床熔融(L-PBF)制备的NiTi合金多孔支架组织性能的影响规律及机制,为制备高性能NiTi合金骨植入体提供基础。 方法 采用L-PBF工艺制备两组体心立方结构的多孔支架:(1)保持支架杆径200 μm不变,改变激光扫描速度500~1 000 mm/s,以研究激光扫描速度的影响;(2)保持L-PBF工艺参数不变,改变支架杆径150~500 μm,以研究结构特征的影响。采用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、力学试验机等方法研究NiTi合金多孔支架的显微组织、相变行为及力学性能。 结果 随激光扫描速度增加,支架的实际杆径减小,马氏体相变温度降低,压缩应力下降,循环压缩过程中可回复应变增加;随支架杆径增大,马氏体相变温度升高,循环压缩过程中的可回复应变减小,表现出明显的尺寸效应。 结论 L-PBF工艺参数及尺寸效应均会影响NiTi合金支架的组织与性能,为了制备符合预期性能的复杂NiTi合金骨植入体,需要根据不同部位的特征尺寸,优化L-PBF工艺参数。

来源：2023年第3期

《山东大学学报(医学版)》期刊编辑部

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