羟基磷灰石/Ti-13Nb-13Zr复合材料的组织性能与细胞相容性评价

摘要：

为了改善Ti-13Nb-13Zr医用钛合金的生物活性与细胞相容性,利用放电等离子烧结(SPS)技术制备了 Ti-13Nb-13Zr合金和羟基磷灰石(HA)含量5wt％的5HA/Ti-13Nb-13Zr复合材料并进行退火处理,研究了两种材料的显微组织、力学性能、表面润湿性、体外矿化行为及细胞增殖与凋亡等生物学性能.结果表明:合金主要由β-Ti和α-Ti相组成,复合材料由β-Ti、α-Ti、HA相及少量陶瓷反应相(Ca3(PO4)2、CaZrO3、CaO)组成,退火后部分初生α-Ti转变为β-Ti且组织更均匀,HA的加入会使得晶粒细化;退火后两种材料抗压强度、屈服强度、屈强比和弹性模量均略微下降;HA的加入提高了复合材料亲水性、类骨磷灰石形成能力、细胞增殖率并降低了细胞凋亡率;综合分析,退火后的5HA/Ti-13Nb-13Zr复合材料抗压强度、屈服强度和弹性模量分别为(1 744±9)MPa、(1 493±12)MPa和(43±1.6)GPa,具有优异的类骨磷灰石形成能力,同时细胞增殖率达到99.1％±0.8％,表明HA的加入明显提高了 Ti-13Nb-13Zr合金的生物活性与细胞相容性.

关键词：钛基复合材料、退火处理、显微组织、力学性能、细胞相容性

所属期刊栏目：40

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金31660262

在线出版日期：2023-04-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：428-436