放电等离子烧结Ti-35Nb-7Zr-xHA复合材料的力学性能与腐蚀性能

放电等离子烧结Ti-35Nb-7Zr-xHA复合材料的力学性能与腐蚀性能

为了改善Ti-Nb?Zr合金的生物活性,采用放电等离子烧结(SPS)制备了Ti?35Nb?7Zr?xHA(羟基磷灰石,x=5,10,15,20,质量分数,%)复合材料.借助XRD、SEM、力学测试以及电化学测试手段研究了HA含量对复合材料显微组织、力学性能和腐蚀性能.结果表明,所有复合材料的物相主要由 β-Ti基体、α-Ti和金属?陶瓷相(CaO,CaTiO3,CaZrO3,TixPy等)组成,此外,含15%HA和20%HA的复合材料中出现了少量残余的HA;随着HA含量的增加,复合材料的抗压强度均高于1400 MPa,复合材料(5%?15%HA)的弹性模量呈较小变化趋势(46?52 GPa),...

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Veröffentlicht in:中国有色金属学报（英文版） 2017, Vol.27 (4), p.848-856
Hauptverfasser: 何正员, 张磊, 单文瑞, 张玉勤, 周荣, 蒋业华, 谭军
Format: Artikel
Sprache:chi
Online-Zugang:Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:为了改善Ti-Nb?Zr合金的生物活性,采用放电等离子烧结(SPS)制备了Ti?35Nb?7Zr?xHA(羟基磷灰石,x=5,10,15,20,质量分数,%)复合材料.借助XRD、SEM、力学测试以及电化学测试手段研究了HA含量对复合材料显微组织、力学性能和腐蚀性能.结果表明,所有复合材料的物相主要由 β-Ti基体、α-Ti和金属?陶瓷相(CaO,CaTiO3,CaZrO3,TixPy等)组成,此外,含15%HA和20%HA的复合材料中出现了少量残余的HA;随着HA含量的增加,复合材料的抗压强度均高于1400 MPa,复合材料(5%?15%HA)的弹性模量呈较小变化趋势(46?52 GPa),更加接近人骨的弹性模量.在Hank's溶液中的电化学试验表明,HA含量为15%时,复合材料的钝化电流密度和腐蚀电流密度较低,显示了较好的腐蚀性能.因此,Ti?35Nb?7Zr?15HA复合材料可作为一种骨科植入手术中较好的替代材料.
ISSN:1003-6326
DOI:10.1016/S1003-6326(17)60097-9