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碳纳米管增强羟基磷灰石生物活性涂层研究获新进展
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碳纳米管具有优异的力学性能和非常好的热稳定性，在几千度高温下仍能保持完好的管壁结构。中国科学院力学研究所博士后陈瑶与合作导师虞钢研究员等人，首次采用激光表面合金化技术，在钛合金表面成功制备出多壁碳纳米管增强羟基磷灰石生物活性涂层。 其研究结果表明，尽管混合粉末(碳纳米管与羟基磷灰石混合粉末)中的碳纳米管在激光辐照作用下与基体材料中的Ti组元发生反应形成了TiC，但仍然有一部分碳纳米管以其特有的管状、多壁层结构保留于涂层中。利用纳米压痕技术对碳纳米管增强羟基磷灰石复合材料涂层的硬度、弹性模量进行了测试，在压入条件相同的情况下，相对于羟基磷灰石涂层，碳纳米管增强羟基磷灰石复合材料涂层的塑性变形能力得以改善。同时，由于涂层中残留的碳纳米管及涂层中原位生成的TiC，尤其是涂层中保留下来的仍具有独特管壁结构的碳纳米管，使得碳纳米管增强羟基磷灰石复合材料涂层的硬度随着预置粉末中碳纳米管含量的增加而显著提高。但是，其弹性模量的增加幅度却远低于硬度值的增加幅度，这主要是由于多壁碳纳米管中往往存在一些结构缺陷，这些结构缺陷的存在会导致其弹性模量值的显著降低。 碳纳米管增强羟基磷灰石复合材料涂层的这一特性，在保证涂层材料强度的前提下减小了涂层材料与人体骨骼弹性模量(约100 GPa)的错配，是一种非常有应用前景的生物活性涂层材料。 [ Last edited by imrking on 2005-12-19 at 16:09 ] |
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