Zn-β-磷酸钙/Ti生物复合材料组织及性能

论文摘要

采用化学沉淀法制备掺杂Zn的β-磷酸钙（β-TCP）粉末,Zn-β-TCP与Ti粉以3∶7（质量比）混合均匀经真空烧结得到Zn-β-TCP/Ti生物复合材料。结合金相观察、SEM、XRD等进行微观组织和表面形貌观察、物相分析,并进行显微硬度、摩粒磨损、单轴压缩和体外生物活性测试。结果表明:Zn-β-TCP粉体中粒径（D50）集中在1～20μm。β-TCP/Ti生物复合材料成分为TiO2、Ti、β-TCP和CaTiO3,Zn-β-TCP/Ti复合材料成分为TiO2、Ti、β-TCP、CaTiO3和ZnO,Zn2+固溶到β-TCP晶格使衍射峰偏移,掺杂10mol%Zn的偏移角度最大。β-TCP结晶度随Zn掺杂量的增大而降低。β-TCP/Ti复合材料的TiO2相弥散分布在网状β-TCP相中,Zn摩尔分数为10mol%时,Zn-β-TCP/Ti复合材料的孔隙孔径在200～300μm,满足工程支架材料的要求,且硬度最高为HV346.2,磨损率最低为0.051mg·mm-2,抗压强度在130～180MPa之间,弹性模量最大为8.021GPa,Zn的加入提高了β-TCP/Ti复合材料的力学性能。类骨磷灰石的积累随在模拟体液中浸泡时间的延长而增多,Zn-β-TCP/Ti生物复合材料具有良好的生物活性。

论文目录

• 1 实验材料及方法
• 2 结果与讨论
•   2.1 Zn-β-TCP粉末结构
•   2.2 Zn-β-TCP/Ti复合材料物相结构
•   2.3 Zn-β-TCP/Ti复合材料组织形貌
•   2.4 Zn-β-TCP/Ti复合材料显微硬度
•   2.5 Zn-β-TCP/Ti复合材料耐磨性
•   2.6 Zn-β-TCP/Ti复合材料抗压强度和弹性模量
•   2.7 Zn-β-TCP/Ti复合材料体外生物活性
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李刚,梁彦会,李阳,郭玉洁,付晓帆,刘志刚

关键词: 热处理,生物复合材料,显微组织,硬度,磨损

来源: 复合材料学报 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,医药卫生科技

专业: 材料科学,生物医学工程

单位: 辽宁工程技术大学材料科学与工程学院

分类号: TB33;R318.08

DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20181122.003

页码: 1667-1673

总页数: 7

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