HA-Ti生物功能梯度材料微观组织及热应力缓和特性
来源期刊：无机材料学报1999年第5期
论文作者：王世栋 朱景川 储成林 尹钟大
关键词：功能梯度材料; 生物材料; 热应力缓和; 羟基磷灰石; 钛;
摘 要：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.
王世栋1，朱景川2，储成林2，尹钟大2
(1.东南大学分析测试中心,南京,210018;
2.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院433信箱,哈尔滨,150001)
摘要: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.
关键词:功能梯度材料; 生物材料; 热应力缓和; 羟基磷灰石; 钛;
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