活性增强HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的制备与性能

• 作者: 雷雨涛 朱斌 孟增东 张玉勤 蒋业华
• 来源期刊: 昆明理工大学学报（自然科学版）
• 关键词: 钛基复合材料 放电等离子烧结 组织演变 力学性能 磷灰石形成能力
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 材料科学与工程|Materials Science and Engineering
• 页码范围: 36-43
• 页数: 8页
• 分类号: TB333
• 语种: 中文
• DOI: 10.16112/j.cnki.53-1223/n.2020.06.005

摘要

采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了不同羟基磷灰石(HA)含量(0、1％、3％、5％、7％、9％(质量分数))的HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料,利用X射线衍射、扫描电镜、压缩试验及模拟人工体液浸泡等方法,对复合材料微观结构、组织演变、力学及体外矿化性能进行了研究.结果表明:复合材料主要由p-Ti、少量a-Ti及HA相组成,HA含量增加促使合金基体中a-Ti相增多而β-Ti相减少,HA含量超过5％后出现了少量由HA与Ti元素反应形成的陶瓷相(CaT-i03、Ti5P3、Ti2O).随着HA含量增加,复合材料抗压强度和屈服强度均呈下降趋势,弹性模量略微上升,过高的HA含量会导致力学性能明显下降.在模拟人工体液中浸泡7天后,复合材料表面形成了类骨磷灰石层,并且随着HA含量增加,磷灰石形成能力即生物活性明显增强.HA含量为5％左右时,HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料具有良好的力学与体外生物活性等最佳综合性能.