何正员，张玉勤,2，周　荣，蒋业华

(1. 昆明理工大学 材料科学与工程学院， 昆明 650093;

2. 云南省钛材应用产品工程技术研究中心， 昆明 650093)



Ti-35Nb-7Zr/10CPP生物复合材料微观组织与性能研究

何正员1，张玉勤1,2，周荣1，蒋业华1

(1. 昆明理工大学 材料科学与工程学院， 昆明 650093;

2. 云南省钛材应用产品工程技术研究中心， 昆明 650093)

摘要：添加了占钛合金基体10%(质量分数)的焦磷酸钙(CPP)生物活性陶瓷粉末，利用放电等离子烧结(SPS)技术制备了Ti-35Nb-7Zr/10CPP生物复合材料，研究了其物相组成、微观组织形貌、元素分布、力学性能以及生物活性等。结果表明，该复合材料主要由β-Ti相基体、少量的α-Ti相及金属-陶瓷相(CaO、Ti2O、CaTiO3、CaZrO3、TxPy)组成；复合材料具有较低的压缩弹性模量(46 GPa)和较高的抗压强度(1 434 MPa)，显示了良好的力学相容性；与Ti-35Nb-7Zr合金相比，复合材料在人工模拟体液(SBF)浸泡7 d后表面生成了大量的类骨磷灰石层，显示出良好的生物活性。

关键词：生物复合材料；微观组织；力学性能；生物活性

0引言

钛及钛合金作为硬组织修复及替换材料，以其优异的生物相容性、力学性能和耐蚀性能在临床上得到了广泛的应用和重视[1]。β型Ti-Nb-Zr合金因低弹性模量、高强度以及优异的耐腐蚀性，成为最有应用潜力的一种钛合金[2-3]。然而，此类合金表现为生物惰性，易造成移植体与宿主主骨之间难以形成骨结合，从而导致移植失败。因此提高其生物活性，是生物材料领域研究的重点[4]。

近年来，钛及钛合金中混入生物活性陶瓷(羟基磷灰石-HA或焦磷酸钙-CPP)制备金属基生物复合材料的研究发现，其生物活性较金属材料有了较大改善[5-9]。……