氧化锆基羟基磷灰石梯度涂层材料的研究

无机材料学报

氧化锆基羟基磷灰石梯度涂层材料的研究

常程康; 丁传贤

中国科学院上海硅酸盐研究所;上海 200050

收稿日期:1996-12-04 修回日期:1997-01-03 出版日期:1998-02-20 网络出版日期:1998-02-20

Study on Zirconia Based Hydroxylapatite Graded Coating Material

CHANG Cheng-Kang; DING Chuan-Xian

Shanghai Institute of Ceramics; Chinese Academy of Sciences Shanghai 200050 China

Received:1996-12-04 Revised:1997-01-03 Published:1998-02-20 Online:1998-02-20

摘要/Abstract

摘要： 本文采用涂覆-烧结法制备了一种以氧化锆为基体的生物玻璃-羟基磷灰石梯度涂层材料，并对其热学、力学性能进行了测试实验发现，在生物玻璃-羟基磷灰石梯度设计时，羟基磷灰石含量对复合体材料的热膨胀性能有着较大的影响．这种影响的原因是，随着羟基磷灰石含量的变化，复合体材料的结构发生改变，从玻璃相为主晶相向羟基磷灰石为主晶相转变．文中对梯度涂层各层中的热应力进行了计算，其结果与涂层-基体的结合强度相吻合.

关键词: 羟基磷灰石涂层, 梯度材料, 热膨胀性能, 热应力

Abstract: Zirconia based bioglass-hydroxylapatite coatings were prepared using slurry-dipping and sintering method. Mechanical and thermal properties of
the coatings were investigated. The results obtained in the experiment showed that the hydroxylapatite content in composite materials has great effect on
their thermal expansion properties. This is due to the main phase change from bioglass phase to hydroxylapatite phase in the microstructure. Thermal stress
in the graded coatings was theoretically calculated, which showed that the difference of thermal expansion properties between coating and substrate has
a greater effect on the thermal stress in the coating. Bonding strength between coating and substrate was tested according to
ASTM-C633, and the result is in accordance with the calculated thermal stress in the coating.

Key words: hydroxylapatite coating, graded material, thermal stress

中图分类号:

TQ174

常程康,丁传贤. 氧化锆基羟基磷灰石梯度涂层材料的研究[J]. 无机材料学报.

CHANG Cheng-Kang,DING Chuan-Xian. Study on Zirconia Based Hydroxylapatite Graded Coating Material[J]. Journal of Inorganic Materials.

[1]	薛顶喜, 伊炳尧, 李国君, 马帅, 刘克勤. 功能梯度阳极固体氧化物燃料电池热应力数值模拟研究[J]. 无机材料学报, 2024, 39(11): 1189-1196.
[2]	李凯, 李霄, 李箭, 谢佳苗. 基于应力分析Ni-Fe合金支撑固体氧化物燃料电池结构稳定性研究[J]. 无机材料学报, 2019, 34(6): 611-617.
[3]	王诗阳, 傅宇东, 陈磊, 王玉金. W-Y₂O₃复合材料和梯度材料的制备及力学性能[J]. 无机材料学报, 2018, 33(6): 596-602.
[4]	谢佳苗, 王峰会. 基于热应力分析的固体氧化物燃料电池阳极功能层优化设计[J]. 无机材料学报, 2017, 32(4): 400-406.
[5]	李俊, 王旭升, 柴晓娜, 刘鹏. (Ba_xSr_1-x)TiO₃/Mg₂TiO₄组分梯度陶瓷的制备及介电性能[J]. 无机材料学报, 2014, 29(1): 52-56.
[6]	郑学斌, 谢有桃. 热喷涂生物陶瓷涂层的研究进展[J]. 无机材料学报, 2013, 28(1): 12-20.
[7]	华佳捷, 张丽鹏, 刘紫微, 王墉哲, 林初城, 曾毅, 郑学斌 . 热障涂层失效机理研究进展[J]. 无机材料学报, 2012, 27(7): 680-686.
[8]	刘冠伟, 谢志鹏, 吴音. 液相前驱体浸渗技术调控陶瓷材料组成和特性的研究进展[J]. 无机材料学报, 2011, 26(11): 1121-1128.
[9]	丁栋舟, 李焕英, 秦来顺, 陆晟, 潘尚可, 任国浩. Lu_xY_1-xAlO₃：Ce晶体的缺陷研究[J]. 无机材料学报, 2010, 25(10): 1020-1024.
[10]	彭晓领,严密,罗伟,马天宇. 磁场中浆料粘度与内部结构的关系研究[J]. 无机材料学报, 2008, 23(4): 836-840.
[11]	师伟堂,彭晓领,马天宇,罗伟,严密. 基于组分磁性差异制备ZrO₂/Ni功能梯度材料研究[J]. 无机材料学报, 2007, 22(6): 1183-1186.
[12]	陈弦,杨杰,蒲健,李箭. 平板式SOFC结构热应力的有限元分析[J]. 无机材料学报, 2007, 22(2): 339-343.
[13]	邹俭鹏,阮建明,黄伯云,周忠诚,刘玉龙. HA-316L不锈钢纤维非对称功能梯度生物材料制备与显微组织[J]. 无机材料学报, 2005, 20(5): 1181-1188.
[14]	武安华,曹文斌,葛昌纯,李敬锋,川崎亮. 梯度复合SiC/C面向等离子体材料的制备与表征[J]. 无机材料学报, 2003, 18(4): 794-800.
[15]	朱景川,程华容,尹钟大,全在昊. 钛酸锶铅梯度功能陶瓷的显微结构及介电性能[J]. 无机材料学报, 2002, 17(5): 992-998.