《低彈性模量Y2O3/TNTZ醫用β型鈦合金疲勞強度提高機理》是依託東北大學，由宋秀擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：低彈性模量Y2O3/TNTZ醫用β型鈦合金疲勞強度提高機理
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：宋秀
- 依託單位：東北大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
維持醫用β型鈦合金低彈性模量的同時，提高其疲勞強度，是目前生物材料領域亟待解決的前瞻性課題。本申請針對醫用β型TNTZ合金中添加Y2O3，藉助掃描顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、電子探針（EPMA）等測試分析手段，系統研究合金中Y2O3形狀、尺寸、分布等隨Y2O3添加量的變化規律，考察Y2O3與基體之間界面的類型及微觀特徵，探討Y2O3對疲勞裂紋萌生和擴展行為的影響規律，從微觀層次解析Y2O3與位錯互動作用機制，揭示Y2O3與疲勞裂紋擴展行為之間的關係，闡明Y2O3（形狀、尺寸、分布、數量）提高Y2O3/TNTZ鈦合金疲勞強度的機理，並構建相應的物理模型。 該申請項目所獲得的成果不僅能夠為製備低彈性模量高疲勞強度醫用β型鈦合金提供新的思路，而且豐富了醫用β型鈦合金疲勞損傷機理研究的內涵，並為開發低彈性模量高疲勞強度新型醫用β型鈦合金奠定理論基礎和提供技術支撐。
結題摘要
β鈦合金以良好的生物相容性和低彈性模量成為醫用材料之首選，然而隨著合金彈性模量降低，疲勞強度通常隨之下降，因而追求低彈性模量的同時大幅提高β鈦合金的疲勞強度成為醫用材料領域亟待解決的重要課題之一。本研究在β型TNTZ合金中採用添加Y2O3強化相的方法，旨在維持低彈性模量基本的同時，改善合金的疲勞強度。系統研究了TNTZ合金中Y2O3形狀、尺寸、分布等隨Y2O3添加量的變化規律，考察Y2O3與基體之間界面的類型及微觀特徵，探討Y2O3對疲勞裂紋萌生和擴展行為的影響規律，從微觀層次解析Y2O3與位錯互動作用機制，揭示Y2O3與疲勞裂紋擴展行為之間的關係，闡明Y2O3（形狀、尺寸、分布、數量）提高Y2O3/TNTZ鈦合金疲勞強度的機理，並構建相應的物理模型。研究結果不僅能夠為製備低彈性模量高疲勞強度醫用β型鈦合金提供新的思路，而且豐富了醫用β型鈦合金疲勞損傷機理研究的內涵，並為開發低彈性模量高疲勞強度新型醫用β型鈦合金奠定理論基礎和提供技術支撐。
