Влияние режимов спекания на пористость порошкового интерметаллида TiNi

В связи с повышением среднего возраста населения страны растет потребность в операциях по замене суставов, восстановлению опорно-двигательного аппарата и в области стоматологии. Основное лечение этих заболеваний связано с использованием имплантатов для замены или усиления пораженной костной ткани. Металлические материалы являются наиболее востребованными благодаря сочетанию высоких механических свойств и коррозионной стойкости. Эффективность от использования имплантатов зависит от нескольких факторов – биохимической, биомеханической и гистологической совместимости. Биомеханическая совместимость определяется соответствием модулей упругости костной ткани и вживляемой конструкции. Среди новых металлических сплавов для имплантации выделяется никелид титана – TiNi, обладающий наиболее низким модулем Юнга. Создание пористых материалов может еще больше сблизить значения упругих констант материала имплантатов и костной ткани и, кроме того, обеспечить хорошую интеграцию имплантата с костными структурами. Для создания пористого никелида титана предложено использовать методы порошковой металлургии. Порошок TiNi, полученный гидридно-кальциевым восстановлением, подвергается спеканию по разным температурно-временным режимам – температуры варьировали от 900 до 1290$^\circ$ С, продолжительность – от 10 до 360 мин. Реализовано 24 режима спекания и получены образцы с разной пористостью. Статистическая обработка полученных результатов показала, что фактор продолжительности спекания не влияет в исследованном диапазоне времен. Зависимость пористости от температуры спекания описывается экспоненциальным уравнением. Показано, что пористость слабо меняется вплоть до температур 1200$^\circ$ С, а при более высоких температурах спекания резко снижается до минимальных значений. Результаты исследования показали, что получение образцов TiNi с разной пористостью потребует точного соблюдения температурного режима спекания. При этом временной фактор не играет существенной роли в изменении пористости.