HA-Ti生物功能梯度材料微观组织及热应力缓和特性

无机材料学报, 1999, 14(5): 775-782. doi: 10.3321/j.issn:1000-324X.1999.05.012

HA-Ti生物功能梯度材料微观组织及热应力缓和特性

储成林 ^1, , 尹钟大 ^2, , 朱景川 ^3, , 王世栋 ^4,

1.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院433信箱,哈尔滨,150001

2.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院433信箱,哈尔滨,150001

3.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院433信箱,哈尔滨,150001

4.东南大学分析测试中心,南京,210018

基金项目: 中-韩合作项目(国家科委1995403号)

关键词：功能梯度材料 , 生物材料 , 热应力缓和 , 羟基磷灰石 , 钛

Microstructure and Thermal Stress Relaxation Characteristics of Hydroxyapatite-Ti Functionally Graded Biomaterial

本文用粉末冶金法制备了HA-Ti系生物FGM, 并测定了HA-Ti复合体材料的弹性模量和热膨胀系数. 应用经典叠层板理论和热弹性力学理论分析了HA-Ti系NFGN双层板和HA-Ti系FGM的制备残余热应力和热应变. 结果表明, HA-Ti系生物FGM呈现出宏观不均匀性与微观连续性的组织特征. HA-Ti系复合体材料的弹性模量在Ti-HA80达到谷值, 并受到气孔率的影响. 其热膨胀系数随着HA含量和测试温度的升高而增大. 残余热应力和残余热应变强烈依赖于组成分布, FGM由于组成梯度化减小了成分变化幅度, 其最大残余拉应力只有HA/Ti直接叠合体(NFGM)的1/3, 具有显著缓和热应力的功能.

参考文献

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Microstructure and Thermal Stress Relaxation Characteristics of Hydroxyapatite-Ti Functionally Graded Biomaterial

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