目的将多孔生物陶瓷和聚乙烯醇(PVA)水凝胶交联成为一个仿生软骨-硬关节双层结构,并对该结构的微观形貌和力学性能进行分析。方法以羟基磷灰石(HA)为基体,采用添加碳酸氢铵(NH4HCO3)晶粒造孔的方式制备不同孔隙率的多孔羟基磷灰石生物陶瓷,以聚乙烯醇(PVA)为主要原料,环氧丙烷为交联剂,在多孔生物陶瓷表面及基体内交联制备出PVA水凝胶形成双层结构,对试样的断口形貌进行表征,对试样的拉伸强度和剪切强度等性能进行测试分析。结果交联的PVA水凝胶可以渗入到生物陶瓷基体表层以下的孔隙中,并且陶瓷基体和PVA水凝胶有很好的结合。随着多孔生物陶瓷孔隙率的增大,试样的最大拉伸和剪切负载均增大,平均孔隙率为70%试样的最大拉伸和剪切负载分别为153.61 N和64.46 N;而相应的拉伸和剪切强度略有下降,平均孔隙率为30%试样对应的最大拉伸和剪切强度分别为2.12 MPa和1.13 MPa。两者的失效形式均是因为裂纹的扩展,断口的微观形貌表明,断裂面存在明显的裂纹和内部缺陷,同时可观察出裂纹源和扩展方向。结论考虑到多孔生物陶瓷基体的强度,平均孔隙率为50%的多孔生物陶瓷的渗入效果适中,试样的拉伸强度和剪切强度、多孔生物陶瓷基体的压缩强度也有一定的保证,选择孔隙率为50%的试样较为合适。...
采用高纯Al2O3粉末为原料,在氢气气氛中烧结了氧化铝透明陶瓷。研究了添加剂MgO和烧结温度对Al2O3透明陶瓷致密化过程、显微结构和性能的影响。实验结果表明,适量掺杂MgO能够抑制晶粒生长,改善烧结性能,提高致密度,0.05%(质量分数)是MgO最佳含量;随着烧结温度的升高,晶粒发育完全,透光率增加,1850℃为最佳烧结温度;在最佳条件下获得的氧化铝透明陶瓷,相对密度为99.72%,平均晶粒尺寸约20μm,总透光率达到93%,显微硬度(HV5)为20.75GPa,抗弯强度达到320MPa。...
目的探讨氧化铝渗透陶瓷基体中添加的氧化锆质量分数由0增加至30.0%时,氧化铝渗透陶瓷半透性的变化。方法按氧化锆占基体质量分数的不同,分别设氧化锆质量分数为0、2.5%、5.0%、7.5%、10.0%、20.0%和30.0%共7个组。各组经基体烧结及玻璃渗透后打磨抛光,采用光谱扫描色度仪测量透射率,并用白度色度计测量对比度。结果随着氧化锆质量分数由0增加至30.0%,氧化铝渗透陶瓷的透射率由0.406%降低至0.058%,对比度由0.849±0.005增加至1.015±0.006。氧化锆质量分数为10.0%时,对比度为0.990±0.008;氧化锆质量分数高于10.0%后,透射率的下降趋势及对比度的增高趋势变平缓。结论氧化锆质量分数对氧化铝渗透陶瓷的透光性有直接影响。氧化锆质量分数为10.0%时,氧化铝渗透陶瓷已基本不透光;高于10.0%时,对透光性的影响作用降低。...
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