多孔医用Ti-39Nb-6Zr合金的制备及孔隙特征和力学性能的研究

来源 :北京有色金属研究总院 | 被引量 : 6次 | 上传用户:hnyqk
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
生物医用钛合金因具有良好的生物相容性、优良的耐腐蚀性能、较高的比强度以及较低的弹性模量,在人体硬组织修复及替换材料领域有着广泛的应用。Ti-Nb-Zr系钛合金属于新型β钛合金,是目前医用钛合金领域的热点研究材料之一。为了进一步降低医用钛合金的弹性模量,使其与人体骨组织获得更好的匹配关系,本文利用粉末冶金法制备多孔Ti-39Nb-6Zr合金,并利用浸渍法、图像分析法、SEM、压缩试验以及三点弯曲试验等方法研究工艺参数及造孔剂对多孔钛合金孔隙特征及力学性能的影响。论文主要研究成果如下:压制压力改变压坯的密度及压坯原始孔隙的形貌。随着压制压力的增加,烧结产物的孔隙率及平均孔径逐渐降低,不同区间孔隙的平均圆度逐渐降低,材料抗压强度和弹性模量逐渐升高。烧结过程对多孔材料的孔隙特征和力学性能影响较大。随着烧结温度的升高或烧结时间的延长,烧结产物的孔隙率和平均孔隙降低,不同区间孔隙的平均圆度升高,材料的抗压强度和弹性模量逐渐升高。未添加造孔剂时,制备得到的多孔钛合金中孔隙主要以50μm以下的小孔为主,材料最大孔隙率不超过25%,对孔隙率贡献程度最大的孔隙主要分布在10μm~30μm范围内,材料抗压强度和弹性模量分别在200MPa~355MPa以及4.7GPa~10.4GPa之间。造孔剂的添加使材料孔隙主要分布在10μm~50μm范围内,对孔隙率贡献程度最大的孔隙主要为100μm以上的大孔。随着造孔剂添加量的增加,材料抗压强度及弹性模量急剧下降。在相同条件下,对比添加碳酸氢铵和尿素这两种造孔剂制备得到的试样,前者的抗压强度高于后者,而两者的弹性模量相差不大。添加碳酸氢铵造孔剂后,材料的孔隙率在29.5%~46.4%之间,抗压强度和弹性模量分别在70MPa~325MPa以及1.7GPa~8.1GPa范围内;添加尿素造孔剂后,材料的孔隙率在29.8%~46.7%之间,抗压强度和弹性模量分别在40MPa~245MPa以及2.2GPa~8.5GPa范围内。在压缩试验中,从试样断口形貌来看,材料主要以脆性断裂为主;从断裂过程来看,材料同时具有塑性断裂的特点,因此压缩断裂机理表现为脆性断裂和塑性断裂相结合的断裂特征。在三点弯曲试验中,未添加造孔剂时,材料断口有大量韧窝出现,表现出韧性断裂的特征;添加造孔剂后,材料断口表现出准解理裂的特点,以脆性断裂为主。
其他文献
温度是热学中的一个重要概念,用来表征热力学系统内部分子热运动的剧烈程度。运用热力学统计法,求出负温度状态下的配分函数、内能、熵和定容热容量,分析得出:在能量方面,负
网络直播平台是一种新型网络社交工具,具有互动性强、元素多样、超时空性等特点。网络直播平台作为大学生思想政治教育的新载体,有利于丰富大学生思想政治教育的内容和形式,
随着社会日益向前发展,计算机领域可谓是如日中天,各大种类的软件平台相继出现,给相关教育行业者一大启示。软件教学的重要性呼之欲出,教育者们对加强其理论与实践相结合的态
随着我国机械、化工、电力工业的快速发展,对大型厚板类产品的需求日益增多,对其产品质量的要求也更加严格。生产厚板和特厚板的坯料包括模铸扁钢锭、锻压坯、初轧板坯及连铸
<正>日前在湖南长沙市召开的2012年全国健康管理示范基地建设研讨会,公布了健康体检基本项目目录等健康体检行业三大国家标准。传统医疗中,体检时医患只关注疾病,忽视体检后
随着能源危机日益严峻,如何减阻己成为社会发展的迫切需求。鲨鱼皮微沟槽结构具有良好的减阻和自清洁功能,以鲨鱼皮微沟槽结构为原型制造出的仿鲨鱼皮可以实现7%左右的减阻率
主要探讨公路新旧路基、路面拼接施工具体操作、常用技术,并找出控制拼接施工质量的策略.首先分析了公路新旧路基、路面拼接施工,包括旧路基、路面测量施工;旧路路肩检测;路
夏翔教授为全国名老中医,在几十年的临床实践中,提出了"以平为期,以调为法"的学术思想,形成了调整阴阳、注重气血辨证、擅长活血化瘀的临证特色。
鲁迅对《阿Q正传》的较低评价长期以来遭到了遮蔽。该文抉发有关文学史实,从创作主体自我评价、史家评述两方面证实了这一问题,并进而分析了其产生原因及其对20世纪文学的客
肺癌是我国最常见的恶性肿瘤,发病率高且预后差。mi R-21可通过转录后调控机制调节多种与细胞增殖、血管生成和侵袭迁移相关的肿瘤抑制因子的表达,在肿瘤的发生发展及转移中