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
$2. ươ ạ
4 5 67"-8%9:ẳ
"" #!"%ả ứ ệ ự 7!9;<8% "<9* 9%%9!9:
&'""$&%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
12
"* 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
!"&'"12ờ 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