复合材料学报

作者：何正员, 单文瑞, 张玉勤, 蒋业华, 周荣,

关键词：金属-陶瓷复合材料, 放电等离子烧结, 烧结温度, 微观组织, 力学性能,

为改善<em>β</em>型Ti-Nb-Zr合金的生物活性，添加20 wt%的焦磷酸钙（CPP）生物陶瓷，利用放电等离子烧结技术制备20CPP/Ti-35Nb-7Zr生物复合材料。借助XRD、SEM及力学测试方法等研究不同烧结温度（1 000~1 200℃）下复合材料的微观组织及力学性能，揭示其组织演变对力学性能的影响机制。结果表明：20CPP/Ti-35Nb-7Zr复合材料主要由<em>β</em>-Ti相基体、少量残留<em>α</em>-Ti相及金属-陶瓷相（CaTiO₃、Ti₂O、CaO、CaZrO₃和Ti_xP_y）组成；随着烧结温度升高，复合材料中<em>β</em>-Ti相和金属-陶瓷相逐渐增多；金属与陶瓷之间的剧烈反应导致金属-陶瓷相的形态结构发生变化，复合材料中金属-陶瓷相从颗粒状析出物演变成连续网状组织，起到割裂基体的作用。20CPP/Ti-35Nb-7Zr复合材料的压缩弹性模量和抗压强度随着烧结温度的升高而增大，其中压缩弹性模量从64.0 GPa增加至71.4 GPa，金属-陶瓷相形态结构变化起主导作用。因此，控制20CPP/Ti-Nb-Zr复合材料中金属-陶瓷相的形态结构将有利于改善其力学性能。

来源：2017年第5期

《复合材料学报》期刊编辑部

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