添加纳米羟基磷灰石的医用钛基复合材料力学性能

摘要

采用冷等静压(CIP)与真空烧结(VS)相结合的方法制备医用钛基复合材料.研究了5%(体积分数,下同)、10%和15% 3种纳米羟基磷灰石添加量下医用钛基复合材料的密度、孔隙率、硬度、抗弯强度(σbb)和压缩弹性模量(Ec),优化出具有与人体骨组织较匹配弹性模量和强度的医用钛基复合材料.结果表明,随着纳米羟基磷灰石添加量的增加,复合材料的密度和抗弯强度逐渐降低,孔隙率逐渐提高,硬度呈现先上升后下降的变化规律,1100°C真空烧结10%纳米羟基磷灰石添加量的钛基复合材料具有较好的综合力学性能,其Ec为10.4 GPa,接近人体骨的Ec值(4.9～9.5GPa),σbb为165 MPa,与人体骨的σbb值相当.