Nghiên cứu chế tạo vật liệu Nitinol xốp ứng dụng làm vật liệu y sinh

                ướ ẫ                 ễ ặ ủ
                   
           !  

Nghiên cứu chế tạo vật liệu Nitinol xốp ứng dụng làm vật liệu
y sinh
 ộ

 ặ

 ụ

  ơ ở

           !"!ệ ộ ọ ệ ộ ạ ệ ủ ả ứ

 # $%&%'#ơ ủ
(
)    *ỹ ậ ự ệ
+
)&   ả ả ậ
,
) #ậ ị
- ặ
"#
$.  %   ậ ệ ể ọ ể
 ạ  "# $ $ậ ệ ứ  ứ
/ %ụ   ỹ ậ 

 0 1$2.  /3 ặ ệ ượ ư  ứ 
Đĩa đệm nhân tạo

     $2. ươ ạ

4 5 67"-8%9:ẳ

   "" #!"%ả ứ ệ ự 7!9;<8% "<9* 9%%9!9:

&'""$&%7=*!9%:
(() $"$ !*"+ụ ủ

$ ..     !"!ứ ả ưở ả ứ

$  $2. 0>    #%ứ ạ ươ
#.
  ơ ở
  ả ứ

    ả ứ ỏ ệ 
#0  ị ử  ự 
  7/ 5:ả ứ ạ

Tig : nhiệt độ đánh lửa

Tc : nhiệt độ cháy

Enthalpy của phản ứng: (1)

Phản ứng xảy ra rất nhanh  quá trình đoạn nhiệt:

Phản ứng SHS giữa Ni và Ti: Ni + Ti =NiTi
," "*  $ "* $*  "$ !-  ệ ộ ọ ệ ộ ạ ệ ủ ả ứ

H vs T for the Ni/Ti system
T
ad
vs T
P
 $'&'$"$ !+"."/"&'"ơ ủ

Khuếch tán ở trạng thái rắn

Các phản ứng xảy ra:
Tốc độ khuếch tán:
D(Ti) = 2D(Ni)

Thứ tự hình thành pha:
Ni
3
Ti, NiTi
2
, NiTi
( " "" $ 0ỹ ậ ự ệ
 " "" $ 0ỹ ậ ự ệ
Bột Ni (>99.9%,10µm) và Ti (>99.9%,100µm
Tỉ lệ Ni :Ti = 1 :1
Nung sơ bộ 250 ÷ 600
0
C
Đánh lửa T
ig
= 2000
0

C
Ép sơ bộ 40 ÷ 120MPa
Nghiền 0 ÷ 2h
PƯ nhiệt tự lan truyền
Thiêu kết T = 1000
0
C, t = 4 ÷ 6h
Ép sơ bộ 40 ÷ 120MPa
Trộn 24h
Thiêu kết trong chân không
Sản Phẩm
Đo độ xốpSEM
X-Ray
 $ ", 0ụ ụ ệ
1. Cân điện tử
2. Máy nghiền và trộn
3. Máy ép thủy lực
4. Lò SHS
5. Bộ phận đánh lửa
 $ ", 0ụ ụ ệ
6. Lò chân không
'". +" # ả ả ậ
'". $ *"+" $ả ứ ướ

Hợp kim NiTi xốp đã được tổng hợp thành công bằng phương pháp SHS (T
p
=600
o
C).
 /"+-!ự

T
P
= 300
0
C T
P
= 500
0
C
Mẫu SHS
t
m
= 24h, T
S
= 1000
0
C, t
S
= 4h
t
m
= 24h, T
S
= 1000
0
C, t
S
= 6h
Mẫu thiêu kết trong chân không
 /"+-!ự

t
m
= 24h, T
S
= 1000
0
C, t
S
= 6h, V
NH4HCO3
= 50%
Mẫu thiêu kết trong chân không
 /"+-!ự
Độ xốp
 !ờ
12
 "* 3 4ệ ộ ơ ộ
1
5
2
6-# $7-3 4ự ơ ộ
1)!2
 8'-ộ
192
+ (?? ? (@
+ +?? ? (A
 ?? ? +,
 +? (? ++A
 ?? (? ++(
 (?? (? (B?

 +?? (? (@+
 ,?? (? ((A
Độ xốp của mô cấy ghép: 40 – 80 (%)
Mẫu SHS
 !"&'"12ờ 9
:
;
<
192  8'-ộ
192
( ? 
, ? 1
, +? +
Mẫu thiêu kết trong chân không
Độ xốp
Kích thước lỗ xốp: 100 – 300 (µm)
Kích thước lỗ xốp của vật liệu cấy ghép: 100 - 500 (µm)
Hình thái học của lỗ xốp
Mẫu SHS
Ảnh hưởng của t
m
và T
P
đến phản ứng SHS
Thời gian nghiền
( h)
Nhiệt độ nung sơ bộ
(ºC)
Ghi chú
(Sau khi đánh lửa)

0 600
).2 % ả hản ứng SHS
0.5 600
).2 %   !"!ả ả ứ
1 600
).2 %   !"!ả ả ứ
1.5 400
1.5 500
= !-  ả ả ứ
1.5 600
2 300
2 400
2 450
= !-  ả ả ứ
2 500
2 600
T
ig
= 2000
0
C P
com
= 120MPa
300
0
C250
0
C 400
0
C 500

0
C 600
0
C
Phần bị nóng chảy
Ảnh hưởng của t
m
và T
P
đến phản ứng SHS