纳米羟基磷灰石复合陶瓷生物摩擦学行为研究

王庆良¹，葛世荣¹，张德坤¹

(1.中国矿业大学,材料科学与工程学院,江苏,徐州,221008)

摘要:采用沉淀法合成了纳米羟基磷灰石(HA)粉体,无压烧结工艺制备了HA/PSZ陶瓷复合材料.利用材料试验分析系统(MTS)和纳米硬度分析测试系统(Triboindenter)测定了复合材料的宏观和微观力学性能,用销盘式摩擦磨损试验机考察了血浆润滑条件下复合材料的生物摩擦学性能,探讨了力学性能与摩擦学性能之间的关系.结果表明,无压烧结HA/PSZ复合陶瓷材料断裂韧性比纯HA陶瓷提高近2.7倍,弯曲强度提高近1倍.纳米硬度最高值为10.6 GPa,纳米弹性模量为156.0 GPa.血浆润滑条件下,HA/PSZ陶瓷和UHMWPE摩擦副的摩擦系数与HA的含量有关,UHMWPE的磨损率与HA/PSZ复合陶瓷摩擦副的硬度和断裂韧性存在反比关系.

关键词:羟基磷灰石; 氧化锆陶瓷; 力学性能; 生物摩擦学;

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