與致密金屬多孔金屬相比，泡沫鈦合金孔隙率可調，強度、剛度等與植入部位的骨骼更加匹配，可以減少“應力屏蔽”現象，因而近年來在醫用方面引起了廣泛的關注。劇烈的運動會使人體承力的骨和關節（如髖、膝關節等）產生斷裂或微裂紋，這往往由疲勞載荷導致。泡沫鈦合金作為承力的骨替換植入材料在醫用方面有很大的應用前景，對其疲勞斷裂行為的研究就顯得尤為必要。澳大利亞迪肯大學Kashef等人對開孔泡沫鈦合金的疲勞裂紋擴展行為進行了研究。實驗原料為平均粒徑45 μm、純度99.9%的純鈦粉。以NH4HCO3為造孔劑。鈦粉與造孔劑混合后進行冷等靜壓成形，脫造孔劑后，加熱至1 120 ℃保溫7 h制備成60％開孔泡沫鈦合金。為了更好地比較分析泡沫鈦合金的疲勞行為，采用簡單局部加熱的方法制備了一組有致密涂層（厚度為0.5 mm）的泡沫鈦合金試樣。對有涂層泡沫鈦合金和無涂層泡沫鈦合金進行了壓縮試驗。壓縮試樣的尺寸為31.25 mm×30 mm×6 mm，壓縮試驗頻率為40 Hz，最小和最大載荷比R分別為0.1和0.5。疲勞強度用破壞性試驗獲得，允許最大載荷比最大疲勞強度低5%。多孔試樣和致密涂層多孔試樣的允許最大載荷分別為200 N和350 N。采用數碼相機采集記錄壓縮試樣兩面裂紋擴展的實時狀態，采集幀率為3 f/s，以平均裂紋長度作為裂紋尺寸的評判標準。測試中還用到ASTM E647-08標準規定的柔度法，同時利用帕里斯定律da/dN=C△Km分析疲勞裂紋擴展速率。其中裂紋尖端的應力強度因子△K由循環最大和最小載荷計算得到，C和m為常數。da/dN和△K曲線一般分為3段，第1段為近門檻區，第2段為帕里斯區，第3段為快速擴展區。實驗主要是對帕里斯區進行了研究。通過增加應力強度因子△K，得到了一系列的實驗數據，經擬合后得到無涂層和致密涂層試樣的帕里斯定律參數C和m，分別為7×10-17、1×10-16和17.1±0.3、14.2±0.2。在同樣的應力強度因子下，無涂層的試樣C值更低，m值更高，說明無涂層試樣裂紋生長速率更快，這是由于致密涂層提高了泡沫鈦合金裂紋擴展阻力。在R值分別為0.5和0.1時，無涂層試樣的帕里斯參數m值分別為16.59和17.15，致密涂層試樣的m值分別為15.76和14.16。無涂層和致密涂層試樣的m值變化趨勢相反，但差別都不明顯，說明最小最大載荷比對于裂紋擴展速率的影響不明顯。研究中的致密涂層雖然能夠降低裂紋擴展速率，但帕里斯參數的變化沒有降低應力強度因子△K的作用明顯，同時實驗所用制備致密涂層的方法只適用于簡單的板件等，在醫用方面并沒有明顯優勢。密質骨的帕里斯指數m為4.4～9.5，牙本質為8.76，都低于無涂層試樣（17.15）。在給定的應力強度因子△K下，牛骨的帕里斯指數m值為3.71～5.42，遠低于60%開孔泡沫鈦合金，裂紋尖端的彈性應變集聚是多孔金屬材料比牛骨等裂紋擴展阻力高的主要原因。泡沫鈦合金在松質骨修復、牙科修復中可能有廣泛的應用。