(中南大学 粉末冶金国家重点实验室，湖南 长沙，410083)

羟基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2，HA]与生物硬组织中的磷酸钙盐有着相似的化学成分和结构，因而具有良好的生物相容性和生物活性，被认为是最有前途的陶瓷人工齿和人工骨置换材料之一。然而，纯HA 的力学性能较差，断裂韧性不超过1. 0 MPa·m1/2(自然骨为2～12 MPa·m1/2)，作为人工种植体其使用可靠性较差，这大大限制了它作为承载部位骨替换材料中的应用[1−4]。近几年来，许多方法已经用于HA陶瓷增韧增强[5−6]。其中，羟基磷灰石(HA)-金属 FGM 可充分利用HA的优良生物活性和金属的高强韧性[7-8]，在生物医学领域具有良好的应用前景，而短纤维复合材料[9]由于具有比强度高、易成形等优点而得到广泛应用。邹俭鹏等[9]曾尝试用316L不锈钢纤维对HA进行增强处理，结果发现：316L不锈钢纤维包裹于HA基体中，两者结合紧密，并在 FGM 基体中发生了微量的韧化相 Fe元素扩散，同时材料的抗弯强度和断裂韧性提高[1]。而 Hine等[10−12]都对纤维长径比的影响作了研究，发现短纤维长径比的变化对短纤维复合材料的力学性能有较大影响，当长径比较小时，更为明显，然而，当达到一定值之后，纤维长度的增大对复合材料力学性能的影响减小，因此，短纤维复合材料中短纤维的几何尺寸存在一个最佳值。本文作者采用生物相容性优良的FeCrAl纤维增强HA并同时采用功能梯度材料的梯度层递进缓和残余应力的效果制备HA/FeCrAl纤维FGM功能梯度材料，以提高HA材料的力学性能，使其具有更广阔的应用前景。……