复合材料学报

作者：李刚, 梁彦会, 李阳, 郭玉洁, 付晓帆, 刘志刚,

关键词：热处理, 生物复合材料, 显微组织, 硬度, 磨损,

采用化学沉淀法制备掺杂Zn的β-磷酸钙（β-TCP）粉末，Zn-β-TCP与Ti粉以3∶7（质量比）混合均匀经真空烧结得到Zn-β-TCP/Ti生物复合材料。结合金相观察、SEM、XRD等进行微观组织和表面形貌观察、物相分析，并进行显微硬度、摩粒磨损、单轴压缩和体外生物活性测试。结果表明：Zn-β-TCP粉体中粒径（D₅₀）集中在1~20 μm。β-TCP/Ti生物复合材料成分为TiO₂、Ti、β-TCP和CaTiO₃，Zn-β-TCP/Ti复合材料成分为TiO₂、Ti、β-TCP、CaTiO₃和ZnO，Zn²⁺固溶到β-TCP晶格使衍射峰偏移，掺杂10mol% Zn的偏移角度最大。β-TCP结晶度随Zn掺杂量的增大而降低。β-TCP/Ti复合材料的TiO₂相弥散分布在网状β-TCP相中，Zn摩尔分数为10mol%时，Zn-β-TCP/Ti复合材料的孔隙孔径在200~300 μm，满足工程支架材料的要求，且硬度最高为HV 346.2，磨损率最低为0.051 mgmm^-2，抗压强度在130~180 MPa之间，弹性模量最大为8.021 GPa，Zn的加入提高了β-TCP/Ti复合材料的力学性能。类骨磷灰石的积累随在模拟体液中浸泡时间的延长而增多，Zn-β-TCP/Ti生物复合材料具有良好的生物活性。

来源：2019年第7期

《复合材料学报》期刊编辑部

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