 |
Механическое поведение композитов ZrO 2 - ГАП
|
|
|
|
На рисунках 5-9 представлены деформационные диаграммы при активной деформации сжатием композиционных материалов ГАП-ZrO2, полученных при температуре спекания 1400оС с изотермической выдержкой в течение 7 часов. Из рисунка видно, что в процессе нагружения композитов наряду с чисто упругим деформированием происходит постепенное накопление микроповреждений (нелинейный участок). В отличие от беспористых керамик процесс разрушения происходит постепенно
Рис.5. Структура композиционных материалов ГАП-ZrO2, полученных при температуре спекания 1400оС с изотермической выдержкой в течение 7 часов, состава: 10% ГАП - 90% ZrO2.
Рис.6. Структура композиционных материалов ГАП-ZrO2, полученных при температуре спекания 1400оС с изотермической выдержкой в течение 7 часов, состава: 20% ГАП - 80% ZrO2
Рис.7. Структура композиционных материалов ГАП-ZrO2, полученных при температуре спекания 1400оС с изотермической выдержкой в течение 7 часов, состава: 30% ГАП - 70% ZrO2
Рис.8. Структура композиционных материалов ГАП-ZrO2, полученных при температуре спекания 1400оС с изотермической выдержкой в течение 7 часов, состава: 40% ГАП - 60% ZrO2
Рис.9. Структура композиционных материалов ГАП-ZrO2, полученных при температуре спекания 1400оС с изотермической выдержкой в течение 7 часов, состава: 50% ГАП - 50% ZrO2
Вывод
В данной работе проводились исследования механического поведения композиционных материалов ZrO2-ГАП в испытаниях на сжатие. В ходе оцифровки диаграмм была выявлена зависимость прочностных свойств от процентного содержания ГАП и циркониевой керамики. Не смотря на то, что композиционные материалы диаграммы которых приведены на рисунках незначительно отличаются по объёму порового пространства видно, что прочность композита с большим количеством диоксида циркония существенно больше, чем прочность композита с большим содержанием ГАП.
|
|
|
Список литературы
1. Ройтберг Г.И. Исследование работоспособности конструкционных термопластов для эндопротезирования суставов. - Дис. … канд. мед. наук. - М., 1972.
2. Мовшович И.А., Виленский В.Я. Полимеры в травматологии и медицине. - М.: Медицина, 1978. - 320 с.
3. Structural Biological Materials: design and structure - property relationships / Ed. by M. Elices. - Amsterdam: Pergamon, 2000. - 362 p.
4. Андреева И.Н., Веселовская Е.В., Наливайко Е.И., Печенкин А.Д., Бухгалтер В.И., Поляков А.В. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности. - Л.: Химия, 1982. - 80 с.
5. Проспект фирмы Hoechst, 1993. - 8 c.
6. Petty W. Fixation methods // In: Total Joint Replacement / Ed. by W. Petty, Phyladelphia: W.B. Saunders Co., 1991, p. 61-74.
7. Brown S.A., Bargar W.L. The influence of temperature and specimen size on the flexural properties on PMMA bone cement // J. Biomed. Mater. Res., 1984, V. 18, p. 523 - 536.
8. Гаврюшенко Н.С. Влияние различных физико-механических факторов на судьбу эндопротеза сустава и его функциональные возможности // Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова, 1994, N 4, с. 30-34.
9. Frisch E.E. Technology of silicone in biomedical applications // In: Biomaterials in Reconstructive Surgery / Ed. by L.R. Rubin, St. Louis: C.V. Mosby, 1983, p. 73-90.
10.Black J. Biological performance of materials. - New York: Marcel Dekker, Inc., 1992. - 470 p.
11.ISO 6474. Implants for surgery - Ceramic materials based on high - purity alumina. 2-nd ed. 1994-02-01.
12.Willmann G. Hip - joint replacement - still a challenge to orthoplaedists, tribologists and designer // In: Industrial and Automotive Lubrication, 11-th Int. Coll., Esslingen, V. 1, 1998, p. 7-20.
13.Liu D.M., Chou H.M., Wu J.D., Tung M.S. Hydroxyl apatite coating via amorphous calcium phosphate // Mater. Chemistry and Physics, 1994, V.37, N 1, p. 39-44.
14.Dee K.C., Puleo D., Bizios R. Engineering of materials for biomedical applications // Materials Today, 2000, V.3, N1, p. 7-10.
15.Kao W.J. Evaluation of protein - modulated macrophage behavior on biomaterials: designing biomimetic materials for cellular engineering // Biomaterials, 1999, V.20, p. 2213-2221.
16.Карлов А.В., Шахов В.П. Системы внешней фиксации и регуляторные механизмы оптимальной биомеханики. - Томск: STT, 2001. - 480 с.
17.Ratner B.D. Biocompatibility: the convoluted path to a working definition // Trends in Рolymer Science, 1994, V.2, N 12, p. 402-403.
18.Zirconia ceramic heads for modular total hip femoral component: Advice to users on resterilization. Safety Notice MDA SN 97617, 1996.
|
|
|
