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由于钛和钛合金具有良好的机械性能、生物相容性和耐蚀性,因而被广泛的应用于骨组织工程的承重支架。然而,固态的钛及钛合金要比人的骨骼坚硬得多,而且不能提供新的骨组织生长能力和血管形成的空间,这会导致植入管疏松以至最后的失败。据不完全统计,大约百分之二十到二十五接受骨科移植手术的患者都需要再做一次修正手术。解决这个问题的办法就是使植入骨骼的结构和机械性能与人身体上的骨骼相匹配。然而,当孔隙率增加到能够满足自然骨骼要求并且能够使新的骨组织生长和血管形成的时候,多孔纯钛的强度随着孔隙率的提高,迅速的降低,并且强度远低于自然骨骼。因此,增强钛及其合金的强度以保证提供合格的刚度,并且在使用多孔结构时拥有足够的强度就显得尤为重要了。高孔隙率的多孔纯钛在植入材料领域是很有发展前景的。由于具有低廉的价格及各向异性的特点,颗粒增强型金属基复合材料获得了越来越多的关注。提高金属及金属基多孔材料的强度可以通过基体增强相来实现。例如,将细小的陶瓷颗粒或者合金元素通过粉末冶金的方法加入到基体粉末中。增强相颗粒的大小、形状以及含量将影响材料的弹性模量、强度、断裂韧性和屈服强度。在本次研究中我们选择了SiO2/ZrO2/Nb2O5三种具有良好生物相容性的氧化物颗粒来制备钛基复合材料,以保证样品具有良好的生物相容性和机械性能。钛基复合材料采用粉末冶金的方法制备出来。我们通过X射线衍射分析、金相显微镜、扫描电子显微镜和机械性能测试研究了成分组成和烧结温度对钛基复合材料机械性能和生物相容性的影响。密度测试的结果表明,随着烧结温度的提高,材料的致密度均有所提高。机械性能测试的结果表明加入氧化物后,钛基复合材料的强度相对于纯钛均有了显著的提高,同时还保持了良好的塑性。加入量为2%SiO2并且烧结温度在1100℃的样品的屈服强度达到1566MPa并且极限应变也有15.96%。加入量为4%ZrO2并且烧结温度在1100℃的样品的屈服强度达到1280MPa并且极限应变也有24.13%。加入量为2%Nb2O5并且烧结温度在1100℃的样品的屈服强度达到1494MPa并且极限应变也有16.44%。生物相容性实验的结果表明此次研究的钛基复合材料均具有良好的生物相容性和细胞粘附性。类成骨细胞在钛基复合材料上的生长和繁殖情况均好于纯钛本课题证明了SiO2/ZrO2/Nb2O5颗粒增强型钛基复合材料在骨组织植入材料领域是一种很有发展前景的材料。