采用傳統(tǒng)的粉末冶金方法可生產(chǎn)形狀簡單的醫(yī)用鈦合金零部件，但是生產(chǎn)形狀復雜的外科植入件比較困難。因此，開發(fā)形狀復雜的多孔鈦制備技術成為目前粉末冶金研究的焦點。

德國和烏克蘭研究人員采用形狀不規(guī)則的氫化脫氫鈦粉作為原料粉末， 其尺寸分布為D10=24.0μm，D50=48.3μm， D90=85.0μm； 粉末的松裝密度為1.894g/cm³，振實密度為2.319g/cm³，N，0，H，C，F(xiàn)e的含量均低于適用于外科植入件的ISO 5832-2標準。造孔劑選取尺寸約為鈦粉顆粒10倍的白色有棱角的碳酸氫銨， 與鈦粉進行人工混合3~4min。根據(jù)孔隙度的要求，添加造孔劑的體積分數(shù)分別為30%，50%，70%；并添加少量的溶劑以防止偏聚，壓制壓力分別為120MPa， 200MPa， 280MPa， 350MPa， 420MPa。由于燒結態(tài)的多孔鈦機加工時孔洞有可能閉合，并縮短刀具壽命，因此燒結之前采用常規(guī)刀具對預壓制件進行鋸、車、鉆、銑加工。加工時，應盡可能選用小的夾持力，并避免產(chǎn)生夾持時的拉伸應力。

試驗結果表明，壓制壓力一定時，造孔劑含量越高，壓坯的相對密度越大。碳酸氫銨的體積分數(shù)超過50%時，壓坯退出模具的應力急劇降低，因此混合粉末時無須添加潤滑劑，防止了成品部件中帶入雜質(zhì)。

去除預壓坯中的碳酸氫銨時，需在大氣中150℃(此時反應速率最快)下加熱數(shù)小時，使碳酸氫銨完全分解為氨、二氧化碳和水。此時C，N，O的含量有可能增加。碳酸氫銨完全分解后，尺寸較大的宏觀孔洞周圍包圍著尺寸相對較小的鈦顆粒。只有形狀不規(guī)則的鈦顆粒的機械連接才可能形成孔洞的骨架，然而這種骨架的強度非常低。粉末壓坯中存在2種孔洞：造孔劑形成的孔洞、鈦顆粒之間的孔洞。

壓坯燒結過程中的收縮主要是由鈦骨架的致密化引起的。軸向和徑向收縮率均隨燒結溫度的升高和保溫時間的延長而增大。軸向收縮率還隨造孔劑含量的增多而增大，尤其是燒結溫度由1200℃升至1300℃時，此現(xiàn)象更明顯。1200℃燒結1h時，不含和含70%的造孔劑的試樣的軸向收縮率差別為0~2%；1300℃燒結3h時，二者的差別則為1%~4%，幾乎    是總收縮率的1/3。這是由鈦骨架密度減小所引起的。但柱狀壓坯的徑向收縮率卻與宏觀孔洞的數(shù)量無關。利用這一原理可制備徑向梯度孔隙率(各層與各層之間的孔隙度發(fā)生變化)的多層零部件，燒結過程中這種零部件只產(chǎn)生輕微的扭曲變形。

壓坯的相對密度隨造孔劑含量的增多和燒結前壓坯孔隙度的增大而減小。金相觀察發(fā)現(xiàn)，1200℃×1h和1300℃×3h燒結前后宏觀孔洞形貌基本無變化；燒結后鈦骨架內(nèi)的孔隙率減小。不同條件下燒結的多孔件的結構基本相似。雖然燒結過程中雜質(zhì)含量會有所增加，但若選取適宜的初始粉末(鈦粉氧含量不超過0.3%) ， 就可以制備出符合醫(yī)用植入件ISO標準的多孔鈦部件。

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