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：昆明理工大学学报(自然科学版), 2020, 45(06): 36-43.

DOI：10.16112/j.cnki.53-1223/n.2020.06.005

• 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

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β-Ti、少量α-Ti及HA相组成,HA含量增加促使合金基体中α-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(CaTiO3、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.

• 单位
  云南省第一人民医院; 昆明理工大学