【摘 要】
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以ZK30粉末、Cu粉和Cr粉为原料,采用微波烧结法制备Cr含量(质量分数,下同)为0～0.40％的ZK30-0.2Cu-Cr合金.用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪观察和分析合金的显微组织,并测定合金的力学性能、降解性能、抗菌性能和生物相容性,研究Cr含量对ZK30-0.2Cu-Cr合金组织与性能的影响.结果表明,随Cr含量增加,由于Cr在基体中的固溶度增大,合金硬度提高.随Cr含量增加,合金的生物降解速度呈波动变化,在w(Cr)为0.1％时,合金表面形成Cr2O3氧化膜,对基体产生保护作用,合金的生
【机 构】
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中南大学 材料科学与工程学院,长沙 410083
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以ZK30粉末、Cu粉和Cr粉为原料,采用微波烧结法制备Cr含量(质量分数,下同)为0～0.40％的ZK30-0.2Cu-Cr合金.用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪观察和分析合金的显微组织,并测定合金的力学性能、降解性能、抗菌性能和生物相容性,研究Cr含量对ZK30-0.2Cu-Cr合金组织与性能的影响.结果表明,随Cr含量增加,由于Cr在基体中的固溶度增大,合金硬度提高.随Cr含量增加,合金的生物降解速度呈波动变化,在w(Cr)为0.1％时,合金表面形成Cr2O3氧化膜,对基体产生保护作用,合金的生物降解速度最低,但当w(Cr)超过0.1％时,固相扩散不完全,残留的Cr单质增加电偶腐蚀,对合金的耐腐蚀性能产生不利影响,生物降解速度增大.此外,所有ZK30-0.2Cu-Cr合金均具有良好的细胞相容性和抗菌能力(抗菌率>93％),其中ZK30-0.2Cu-0.05Cr合金的抗菌性能最好,抗菌率高达99.38％.综合考虑,ZK30-0.2Cu-0.1Cr合金具有良好的力学性能、合适的降解速率、优异的细胞相容性和抗菌性能,是一种有潜力的抗菌生物植入材料.
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