820 / 2022-07-05 16:52:37

微波烧结医用多孔Ti-Mg复合材料组织结构及磨损性能

针对钛及其合金力学性能好但无生物活性且弹性模量较大、镁合金生物相容性优良但其降解过快和力学性能较差的问题，本文利用微波烧结技术，基于Mg颗粒的挥发造孔制备医用多孔Ti-Mg复合材料，研究了压坯压力（100MPa、300MPa和500MPa）对多孔Ti-Mg复合材料相结构、微观组织、孔隙率及磨损性能的影响规律。结果发现，三种压力下所制备的Ti-Mg复合材料均由Ti、Mg和少量MgO三相组成，由于Mg挥发造孔烧结后的复合材料中Mg相含量有所减小；随着压坯压力增加，复合材料的孔隙率由42%降低为32%和27%，同时，复合材料中孔洞外形更加圆滑，孔洞周围材料中颗粒间烧结结合不断增强；压坯压力从100MPa增加到300MPa时候增加，复合材料的硬度从14.2HR快速增加到57.4HR，继续增加压坯压力至500MPa，复合材料的硬度变化不大；随着压坯压力增加，多孔Ti-Mg复合材料的磨损量先减少后增大，压坯压力为300MPa时所制备的复合材料的磨损量最低，其磨损机制主要为磨粒磨损，伴有少量粘着磨损。