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316L纤维尺寸和含量对HA-ZrO₂(CaO)/316L纤维复合生物材料性能的影响

邹俭鹏 , 阮建明 , 周忠诚 , 黄伯云 , 陈启元

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.01001

研究了316L纤维的长度、直径与含量对HA-ZrO₂(CaO)/316L纤维生物复合材料的力学性能的影响规律. 结果表明: 纤维直径为40μm的复合材料力学性能优于纤维直径为50μm的复合材料; 纤维长度为0.8～1.2mm的复合材料力学性能优于纤维长度为2～3mm的复合材料; 随着纤维体积分数增大, 纤维之间相互接触而导致在复合材料中形成的微孔增多, 并成为微裂纹源, 导致材料力学性能下降. 含20vol%直径为40μm、长度为0.8～1.2mm的316L纤维的HA-ZrO₂(CaO)/316L纤维生物复合材料的综合力学性能最佳, 其抗弯强度、杨氏模量、断裂韧性和相对密度分别为140.1MPa、117.8GPa、5.81MPa·m ^1/2和87.1%. 复合材料微观组织随HA粉末和316L纤维成分的变化呈规律性变化, 没有出现明显的裂纹或孔隙, 316L纤维与HA-ZrO₂(CaO)基体紧紧地咬合在一起, 其结合主要靠基体对316L纤维的物理附着力所致. 基体中发生微量Fe元素扩散, 但在316L纤维中不发生基体Ca、P元素的扩散. 含5%316L纤维复合材料表现为脆性断裂, 而含10%、20%、40%316L纤维复合材料均表现为韧性断裂, 且韧性程度随316L纤维含量的增加而增大.

关键词: 316L不锈钢纤维(316L纤维) , biomaterials , microstructure , mechanical properties , fracture properties

无定形磷酸钙及其在生物医学中的应用

李延报 , 李东旭 , 翁文剑

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00775

无定形磷酸钙由于具有良好的生物活性、细胞黏附性、可控的生物降解速率和优异的骨传导性能, 在生物医学领域有着广阔的应用. 本文从化学组成、结构、形貌、溶液中的相转变、热处理相转变以及生物医学应用等方面综述了无定形磷酸钙的最新研究进展.

关键词: 定形磷酸钙 , biomaterials , apatite , biomineralization

聚乙二醇对合成无定形磷酸钙的影响

李延报 , 翁文剑 , 程逵 , 杜丕一 , 沈鸽 , 韩高荣

无机材料学报

采用聚乙二醇(PEG)先与钙反应后,再与磷源溶液反应,在低温环境中制得无定形磷酸钙.借助XRD分析讨论了PEG∶CaCl₂配比及PEG分子量与形成无定形磷酸钙之间的关系,实验结果表明,PEG∶CaCl₂配比为1∶1和PEG分子量为10000是形成稳定无定形磷酸钙的最佳条件.其PEG稳定无定形磷酸钙的作用可理解为:在合成过程中PEG易存在于无定形磷酸钙Ca₉(PO₄)₆团簇之间和吸附在无定形磷酸钙颗粒周围,有效地阻止了无定形磷酸钙向晶态的转变.

关键词: 无定形磷酸钙 , poly（ethylene glycol） , biomaterials

尿素作为造孔剂制备泡沫钛的结构和力学性能

肖健 , 邱贵宝 , 廖益龙 , 白晨光

稀有金属材料与工程

采用针状尿素作为造孔剂,在造孔剂含量介于60％～80％的情况下进行了泡沫钛的制备.通过造孔剂技术成功地制备出孔隙率介于50.2％～71.4％的泡沫钛.扫描电镜结果表明,孔的连通程度随着造孔剂含量的增加而增加,当造孔剂含量超过70％时形成开孔泡沫钛.力学性能测试结果表明,力学性能随着孔隙率的增加而减小,试样的屈服强度、抗压强度和杨氏模量分别介于34.4～146.8 MPa、40.6～193.2 MPa和0.5～3.3 GPa.孔隙率为50.2％和71.4％的泡沫钛的杨氏模量分别匹配于皮质骨和松质骨的模量,理论上可作为潜在的骨替代材料.

关键词: 泡沫钛 , 造孔剂技术 , 微观结构 , 力学性能 , 生物材料

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