针对Ti-6Al-4V合金植入体存在的应力屏蔽问题,采用选区激光熔化技术成形了不同孔径和孔隙率的多孔Ti-6Al-4V合金结构,对样品的相对密度、成形精度、微观组织、压缩性能和弹性模量等进行表征。结果表明,原始打印态多孔Ti-6Al-4V合金结构的显微组织为细针状α'马氏体组织;不同相对密度的多孔Ti-6Al-4V合金结构,其相对密度从0.420升高到0.548时,弹性模量从15.1 GPa升高到25.7 GPa,抗压强度也从223 MPa升高到了352 MPa,且弹性模量、抗压强度随相对密度变化的关系满足Gibson-Ashby模型。此外,多孔Ti-6Al-4V合金压缩断裂发生在支杆连接处,断口与水平方向约成45°夹角,断裂方式为脆性断裂。

为丰富生物医用多孔钛的制备方法，采用激光选择熔化成形技术制备了多孔钛，着重研究了光斑直径/扫描间距（D/d）值及粉末组成对多孔钛结构的影响、主孔及微孔的形成机理。结果表明：实验粉末为95%Ti+5%TiH2(95%,5%为质量分数)、D/d值为1时，多孔钛孔隙由主孔和微孔构成，微孔将部分主孔连通，形成三维连通结构；激光束选择性地作用于预置粉末，预留的未被辐照区域形成主孔，是否存在主孔由D/d值决定，D/d=2时不产生主孔，D/d=1时产生主孔；激光作用下TiH2分解产生H2，在极快速凝固条件及“活塞效应”的协同作用下，部分H2来不及从钛熔池中逸出而形成微孔，微孔对样品的孔隙率影响不明显，但微孔的存在明显提高了样品的开孔率。