何正员
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单文瑞
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张玉勤
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蒋业华
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周荣
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160715.003
为改善β型Ti-Nb-Zr合金的生物活性,添加20wt%的焦磷酸钙(CPP)生物陶瓷,利用放电等离子烧结技术制备20CPP/Ti-35Nb-7Zr生物复合材料.借助XRD、SEM及力学测试方法等研究不同烧结温度(1000~1200℃)下复合材料的微观组织及力学性能,揭示其组织演变对力学性能的影响机制.结果表明: 20CPP/Ti-35Nb-7Zr复合材料主要由β-Ti相基体、少量残留α-Ti相及金属-陶瓷相(CaTiO3、Ti2O、CaO、CaZrO3和TixPy)组成;随着烧结温度升高,复合材料中β-Ti相和金属-陶瓷相逐渐增多;金属与陶瓷之间的剧烈反应导致金属-陶瓷相的形态结构发生变化,复合材料中金属-陶瓷相从颗粒状析出物演变成连续网状组织,起到割裂基体的作用.20CPP/Ti-35Nb-7Zr复合材料的压缩弹性模量和抗压强度随着烧结温度的升高而增大,其中压缩弹性模量从64.0 Gpa增加至71.4 Gpa,金属-陶瓷相形态结构变化起主导作用.因此,控制20CPP/Ti-Nb-Zr复合材料中金属-陶瓷相的形态结构将有利于改善其力学性能.
关键词:
金属-陶瓷复合材料
,
放电等离子烧结
,
烧结温度
,
微观组织
,
力学性能
