钛及其合金因具有与骨相似的弹性模量、良好的生物相容性及在生物环境下优良的耐蚀性能在临床上得到越来越广泛的应用。但临床上用的材料仍存在弹性模量高,当中含有毒元素(Al、V)等不足。近年来,为了实现骨头、关节、牙齿等钛合金植体材料的低弹性模量化、添加元素无毒化(合金添加元素对人体组织及器官呈完全惰性)以及具有高的抗压强度和优良耐磨性能。研究人员向钛基当中添加无细胞毒性金属元素Nb、Ta、Zr作为添加元素,设计了近β型Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金。但由于添加Nb、Ta、Zr元素均属于高熔点的重金属元素,目前只能采用真空自耗电弧炉或真空粉末冶金方法进行制备。而采用真空自耗电弧炉熔炼Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金首先需要将不同合金原材料压制焊接成电极,然后通过多次重熔获得铸锭。在制备电极过程中会出现材料氧化,熔炼过程中出现成分偏析、组织不均匀以及夹杂、孔洞等许多铸造缺陷。采用真空粉末冶金的方法制备Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金能够有效的改善材料氧化、成分偏析、组织不均匀等现象。但是采用传统无压粉末冶金方法制备Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金由于烧结温度高和烧结保温时间长,制备出的合金反而相对致密度很低,材料中存在大量孔洞,材料性能下降。放电等离子烧结方法具有烧结温度低、升降温速度快(100℃/min以上)、烧结时间短、致密度高、制备过程洁净等优点,可以有效抑制材料在烧结过程中晶粒的长大,不仅能获得颗粒间结合力强、成分与组织均匀、相对致密度高的合金材料,而且可以通过组织控制使得合金组织细化,提高材料的综合性能。利用放电等离子烧结方法制备Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金能较好解决传统方法制备Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金出现的问题。基于以上论述,本研究采用放电等离子烧结制备了Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金。系统地研究了烧结温度对材料微观组织、力学性能及电化学性能影响。并研究了热处理对合金的微观组织及力学性能的影响,得出结论如下：(1)放电等离子烧结制备的TNTZ合金致密度随烧结温度的升高呈增大趋势,在1150℃时致密度达到99.4%；(2)烧结态的TNTZ合金组织随着烧结温度的升高,未熔化颗粒逐渐减小且尺寸越来越小；固溶处理后,合金以β相为主。时效处理后,晶界处析出的α相,并随着晶界处逐渐呈团簇状发展。(3)合金抗压强度随着烧结温度的升高而增加,固溶处理后抗压强度略为下降,随着时效时间的增长(时效温度为450℃),抗压强度先降后增,材料塑性先升后降。(4) TNTZ合金在850℃固溶,在450℃时效172.8ks(48h)可以获得最佳力学性能：抗压强度为800MPa,压缩弹性模量最低平均值E≈49GPa。(5)放电等离子烧结TNTZ合金具有良好的钝化性和耐蚀性,随着温度的升高,其腐蚀电位相应提高。(6)随着烧结温度的升高,TNTZ试样极化阻力Rp随着材料烧结温度的升高而降低,钝化膜的阳极溶解变得容易,腐蚀速度增加,这是由于亚稳形核促进孔的生长,合金钝化能力越强,阻抗值就越小。