氧化锆微注射成形工艺参数

采用微注射成形工艺制备3Y-TZP陶瓷材料,借助正交实验法,以烧结后试样的抗弯强度作为目标值,研究注射温度、注射速度、塑化压力及保压速度等工艺参数的影响。检测烧结试样的维氏硬度、断裂韧性等力学性能以及收缩率、晶粒大小和相对密度,并且分别使用X射线衍射、扫描电镜及能谱仪分析和观察烧结后的显微组织、晶粒形态及成分分布。最后通过变异数分析,找出最佳注射工艺参数,进行实验验证。结果显示:在160℃注射温度、200 mm/s注射速度、12 MPa塑化压力及20 mm/s保压速度下进行氧化锆粉末的微注射成形,烧结试样具有最佳综合性能:抗弯强度为1 003 MPa,硬度1300 HV,相对密度为98.8%,断裂韧性为4 MPa-m1/2,烧结收缩率为24%,平均晶粒尺寸约0.45 um,所得组织为四方晶(t-ZrO2)及单斜晶(m-ZrO2)2种构成相。

人工关节凝胶软骨材料的动态破坏研究

目的研究人工关节凝胶软骨材料在高应变率下的特性,探讨该材料应用于膝关节修补的可行性。方法通过霍普金森压力杆(SHPB)技术的应用,来研究凝胶材料在高应变率下的破坏情形。结果凝胶在冲击应变率达到1200 s-1时,凝胶并无任何破坏发生;当应变率为2000 s-1时,凝胶中心开始出现裂缝;达到3000 s-1时,凝胶中心部分已完全破裂了。结论未膨胀的凝胶可承受20 MPa的瞬间压应力而不会发生破坏,所以凝胶用来作为软骨的修补材料是十分有潜力的。