Ti-35Nb-7Zr-10CPP生物复合材料的微观组织演变与力学性能研究
来源期刊：稀有金属材料与工程2016年第4期
论文作者：何正员 张玉勤 周荣 蒋业华
文章页码：1061 - 1066
关键词：生物复合材料;Ti-35Nb-7Zr-10CPP;放电等离子烧结;微观组织演变;力学性能;
摘 要：利用放电等离子烧结技术制备了Ti-35Nb-7Zr-10CPP生物复合材料,研究了不同烧结温度（9501150℃）对复合材料致密度、微观组织演变与力学性能的影响及机理。结果表明,复合材料主要由β-Ti相基体、少量残留α-Ti相及CaTiO3、Ti2O、CaO、CaZrO3、TixPy等金属-陶瓷相组成;随着烧结温度升高,复合材料中残留α-Ti相逐渐减少,而金属-陶瓷相逐渐增多;复合材料的压缩弹性模量与抗压强度随烧结温度升高呈增大趋势,但是当烧结温度超过1050℃时,由于金属与陶瓷的剧烈反应导致金属-陶瓷相迅速增多,从而使得压缩弹性模量快速增大。因此,当烧结温度在10001050℃范围时,复合材料获得了较好的综合力学性能,其压缩弹性模量为4245 GPa、抗压强度为12401330MPa;同时,在模拟人工体液中浸泡7 d后,复合材料表面能够获得一层致密的类骨磷灰石层,显示了良好的生物活性。
何正员1，张玉勤1,2，周荣1，蒋业华1
1. 昆明理工大学2. 云南省钛材应用产品工程技术研究中心
摘 要：利用放电等离子烧结技术制备了Ti-35Nb-7Zr-10CPP生物复合材料,研究了不同烧结温度（9501150℃）对复合材料致密度、微观组织演变与力学性能的影响及机理。结果表明,复合材料主要由β-Ti相基体、少量残留α-Ti相及CaTiO3、Ti2O、CaO、CaZrO3、TixPy等金属-陶瓷相组成;随着烧结温度升高,复合材料中残留α-Ti相逐渐减少,而金属-陶瓷相逐渐增多;复合材料的压缩弹性模量与抗压强度随烧结温度升高呈增大趋势,但是当烧结温度超过1050℃时,由于金属与陶瓷的剧烈反应导致金属-陶瓷相迅速增多,从而使得压缩弹性模量快速增大。因此,当烧结温度在10001050℃范围时,复合材料获得了较好的综合力学性能,其压缩弹性模量为4245 GPa、抗压强度为12401330MPa;同时,在模拟人工体液中浸泡7 d后,复合材料表面能够获得一层致密的类骨磷灰石层,显示了良好的生物活性。
关键词：生物复合材料;Ti-35Nb-7Zr-10CPP;放电等离子烧结;微观组织演变;力学性能;
