SPS方法制備TC4-HA生物醫(yī)用復(fù)合材料及其性能研究.pdf

1、本文對Ti6Al4V合金和羥基磷灰石(HA)及其復(fù)合材料在生物醫(yī)學方面的應(yīng)用進行了概述。對放電等離子燒結(jié)(SPS)方法的燒結(jié)機理、應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進行了綜合分析。
　　本文試圖利用Ti6Al4V合金的高強度和耐腐蝕性，結(jié)合羥基磷灰石(HA)的生物相容性，通過放電等離子燒結(jié)(SPS)的方法制造出一種能夠滿足人體所需的生物醫(yī)用植入材料。
　　將微米級的Ti6Al4V合金粉末顆粒和納米級的羥基磷灰石(HA)粉末顆?；旌涎心ィ沽u

2、基磷灰石粉末均勻包覆在Ti6Al4V合金表面，將混合好的粉末顆粒放入模具中，用放電等離子燒結(jié)(SPS)設(shè)備進行燒結(jié)，得到燒結(jié)樣品。
　　用掃面電子顯微鏡(SEM)，X射線衍射(XRD)和能譜分析(SMD)方法對樣品進行檢測。結(jié)果發(fā)現(xiàn)羥基磷灰石均勻地包裹在Ti6Al4V合金周圍，形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，將Ti6Al4V合金有效分隔。這種結(jié)構(gòu)一方面阻斷了Ti6Al4V合金之間的聯(lián)系，阻礙了其生長;另一方面納米級的顆粒的存在也促進了燒結(jié)的進行

3、，有利于降低燒結(jié)溫度;同時網(wǎng)狀的羥基磷灰石(HA)有利于生物組織沿其生長，促進生物組織與植入物的結(jié)合。
　　此外，對燒結(jié)樣品分別進行了致密度，硬度，抗壓強度和電化學性能的分析，結(jié)果表明在燒結(jié)溫度650℃到750℃條件下，能夠得到各項性能指標良好的樣品。在固定其它實驗條件的前提下，樣品的各項性能指標都隨著燒結(jié)溫度的升高而提高，隨著升溫速率的提高而降低。在所有6組對比實驗中，在燒結(jié)壓力500 MPa，燒結(jié)溫度750℃，升溫速率100℃