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烧结温度对焦磷酸钙/Ti-35Nb-7Zr复合材料微观组织及力学性能的影响

何正员 , 单文瑞 , 张玉勤 , 蒋业华 , 周荣

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160715.003

为改善β型Ti-Nb-Zr合金的生物活性,添加20wt%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(1000~1200℃)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β-Ti相基体、少量残留α-Ti相及金属-陶瓷相(CaTiO3、Ti2O、CaO、CaZrO3和TixPy)组成;随着烧结温度升高,复合材料中β-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.

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

放电等离子烧结在金属-陶瓷复合材料制备中的应用

雷燕 , 熊惟皓 , 梁在国

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2004.06.006

放电等离子烧结(SPS)是一种材料制备新技术.近年来,放电等离子烧结技术已成功用于制备金属-陶瓷复合材料,且在制备难熔化合物、纳米材料、梯度功能材料和开发新金属-陶瓷复合材料方面有其独特的优越性.综述了金属-陶瓷复合材料放电等离子烧结的最新研究进展,指出了放电等离子烧结金属-陶瓷材料的优缺点,并对今后的研究作了展望.

关键词: 金属-陶瓷复合材料 , 放电等离子烧结 , 梯度功能材料

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