Cu含量对生物可降解Zn-Cu合金组织和性能的影响

以Zn粉和Cu粉为原料,采用粉末冶金技术制备生物可降解Zn-Cu合金。研究了Cu含量对生物可降解Zn-Cu合金显微组织、物相组成、抗压强度、耐腐蚀性以及抗菌性能的影响。研究结果表明:当Cu元素加入Zn基体后,Zn-Cu合金的烧结致密度增大。当Cu含量为0.5%—2.5%(质量分数,下同)时,Zn-xCu合金由单相η固溶体组成;当Cu含量为3.0%时,Zn-3.0Cu合金由η和ε两相组成。随着Cu含量的增加,Zn-xCu合金(x=0%-3%)的抗压强度从93.6 MPa提高到170.3 MPa。当Cu含量为2.5%时,Zn-2.5Cu合金的自腐蚀电位达到最大值(-1.0485V),自腐蚀电流密度和稳定腐蚀速率均达到最小值4.6304×10^(-5)A·cm^(-2)和0.076 mm/year。在金黄色葡萄球菌培养液中,与纯Zn相比,Zn-2.5Cu合金抑菌圈直径最大为(29.8±0.3)mm,吸光度值最低为0.20,这说明Zn-2.5Cu合金对金黄色葡萄球菌的抗菌效果更好。

凝胶注模成型技术制备氧化石墨烯/HA复合材料的研究

以氧化石墨烯和纳米羟基磷灰石(HA)粉体为原料,采用凝胶注模成型技术制备了氧化石墨烯/HA复合材料。研究了有机单体、浆料固相含量和石墨烯含量对氧化石墨烯/HA浆料粘度的影响,观察了陶瓷浆料的凝胶固化过程并测量了固化后生坯的密度和抗压强度,分析了氧化石墨烯含量对烧结后复合材料抗弯强度和断裂韧性的影响,观察了试样断口的显微组织。研究结果表明,有机单体含量为15%(质量分数,下同),固相含量为45%,氧化石墨烯含量为1.5%时,氧化石墨烯/HA浆料的粘度最佳,为362.9mPa·s,浆料的分散性良好,固化后生坯具有较高的密度和抗压强度。随氧化石墨烯含量的增加,复合材料的抗弯强度和断裂韧度均先增加后降低。当氧化石墨烯含量为1.5%时,1 150℃烧结样品的抗弯强度为81.5MPa,断裂韧性为1.52MPa·m1/2,分别比HA基体提高了151.8%和74.7%,因此添加氧化石墨烯后的HA复合材料的力学性能更佳。