粉末冶金法制备Ti/HA生物复合材料的体内生物活性

采用粉末冶金法制备了Ti/HA复合材料,对其体内生物活性进行了研究。植入早期,纯Ti种植体周围有一层纤维组织形成,纤维膜随着种植时间的延长逐渐消失,并伴随有新骨形成,植入6个月后,纯Ti与周围骨组织之间形成典型的骨接触界面。含钛量为30％的复合材料周围在植入早期有很薄一层新骨形成,种植体与周围骨组织之间存在很大的空隙,含钛量为50％和70％的复合材料周围则有大量的新骨形成,植入6个月后三种复合材料均与周围骨组织之间形成了牢固的骨性结合界面。可见,三种Ti/HA复合材料均具有良好的生物活性。但含钛量为30％的复合材料成骨速度明显低于另两种复合材料。三种Ti/HA复合材料的生物活性均大于纯Ti。

Ti-8Si-1.4Zr-xY2O3合金高温氧化行为的研究

采用“机械合金化-冷压成形-真空烧结”技术制备了Ti-8Si-1.4Zr,Ti-8Si-1.4Zr-0.1Y2O3和Ti-8Si-1.4Zr-0.3Y2O33种合金（%,质量分数）,利用扫描电镜（SEM）及能谱分析仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）对烧结和氧化试样的表面及横截面形貌、物相组成进行分析,并对比了3种合金在700,800和900℃高温下的抗氧化性能来研究氧化机制。结果表明：添加Y2O3能显著提高Ti-8Si-1.4Zr合金的抗氧化性能,减小氧化层厚度,随氧化温度升高氧化膜逐渐增厚,氧化产物尺寸增大,呈朝棱柱状形态生长趋势。700℃下,所有合金都达到完全抗氧化等级,但添加Y2O3后平均氧化速度大幅降低,抗氧化性提升;800℃下,仅有Ti-8Si-1.4Zr-0.1Y2O3配方合金达完全抗氧化等级;900℃下,所有配方合金都在抗氧化等级以内。各配方合金氧化膜组成稍有不同,但氧化膜基本上由表面TiO2氧化层、TiO2与SiO2构成的复合氧化层构成,其中各氧化层中可能还包含部分TiO,Ti2O3和Ti3O5等低价态钛的氧化物以及少量ZrO2或（Ti,Zr）O2相氧化物。

医用钛基生物活性材料研究

医用钛基生物活性材料发挥了钛及其合金优异的力学性能,同时又具有良好的生物活性。评述了近年来国内外制备钛基生物活性材料的新技术和新方法,重点介绍了钛及其合金表面改性和钛基生物活性复合材料的研究现状,并对其发展进行了展望。

多孔钛及其微弧氧化膜层特性

采用粉末冶金制备了多孔钛材料,通过微弧氧化在多孔钛表层生成了含Ca和P的TiO2膜层。探讨了等静压压力对钛材料密度和杨氏弹性模量的影响;研究了微弧氧化膜层的形貌、相组成及其生物活性。结果表明,降低成形压力可有效降低多孔钛的密度和弹性模量;微弧氧化在300V电压时膜层表面粗糙多孔,主要由锐钛矿构成,锐钛矿较难有效诱导磷灰石沉积。

2A12铝合金微弧氧化膜电化学腐蚀性能研究

采用微弧氧化技术对粉末冶金制备的2A12铝合金进行表面改性,表征改性层微观结构和相组成,评价改性后2A12铝合金的电化学腐蚀性能。研究发现:微弧氧化处理之后,2A12铝合金表面生成厚度约为80μm的均匀氧化膜,其主要由α-Al2O3、γ-Al2O3及非晶组织构成;采用微弧氧化对2A12铝合金表面改性之后,改性层极大程度地抑制合金表面阳极反应和阴极反应的进行,自腐蚀电流密度明显下降,腐蚀速率显著降低,合金电化学腐蚀性能明显提高。