羟基磷灰石与氧化锆体积比对钛基复合支架力学性能和腐蚀性能的影响

通过环保、低成本的混合法制备氧化锆(ZrO2)和羟基磷灰石(HA)增强钛基支架材料,该材料具有较低的弹性模量(E)、足够的物理、电化学和生物学性能。研究羟基磷灰石和氧化锆体积分数的变化对支架力学性能、腐蚀性能和抗菌性能的影响。采用扫描电子显微镜结合电子色散光谱和X射线衍射对支架进行表征,通过压缩试验检测材料的力学性能及其详细的断裂机制,用电化学法测试样品在37℃模拟体液中的体外腐蚀敏感性,通过比较大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌面积进行抑菌试验。结果表明,随着HA:ZrO_(2)体积分数比例的增加,支架的力学强度降低,当其比例为6:4时,复合支架的E最低(6.61GPa)。纯钛、HA:ZrO_(2)体积分数比例为3:2和6:4的支架材料,其腐蚀电流密度(J_(corr))分别为21、337和504μA/cm^(2)。体积分数比例为6:4的支架对金黄色葡萄球菌的抑菌能力优于其他支架。