粉末冶金Ti-Zr牙科修复材料的结构与性能

作者：王葆奇; 张桃梅; 汪建英; 杨海林; 阮建明^*

来源：粉末冶金材料科学与工程, 2019, 24(02): 106-111.

• Ti-Zr合金
• 牙科修复材料
• 摩擦性能
• 抗腐蚀性能
• 生物相容性

采用真空烧结法制备粉末冶金Ti-xZr合金(x为质量分数,%。x=15,25,35,45),借助X射线衍射仪、光学显微镜、维氏硬度计、万能试验机、滚动摩擦磨损试验机、电化学工作站等仪器和实验设备,对Ti-Zr合金的物相组成、微观组织、力学性能、摩擦磨损性能以及抗腐蚀性能进行分析和测试,并在Ti-Zr合金表面接种培养肉骨瘤成骨细胞(MG-63),借助扫描电镜观察细胞的生长形态,对Ti-Zr合金的生物相容性进行分析与研究。结果表明,Ti-Zr合金由α相和α′相组成,弹性模量较纯Ti明显降低,在53.5～59.3 GPa之间,与人体骨组织较匹配,MG-63细胞在Ti-Zr合金表面呈现良好的生长形态。Ti-Zr合金的力学性能、摩擦磨损性能与抗腐蚀性能较纯钛都有较大的提升,且Zr含量越大,性能越好。其中Ti-45Zr合金具有最高的硬度(HV为525)、最高抗压强度(1 599.9MPa)、最高腐蚀电位Ecorr(-0.255 V)及最低的体积磨损量(0.078 3 mm2)和摩擦因数(0.3～0.4),是最理想的牙科修复材料。

• 单位
  粉末冶金国家重点实验室; 中南大学