表面处理碳纤维增强羟基磷灰石复合材料研究 (2).pdf

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表面处理碳纤维增强羟基磷灰石复合材料研究Sci蜘∞＆嘞ecringcou专gc．Li∞ningumv啪时0fTkIInoI哪Jinzll锄12Iool，cIIi∞)inVes石g删．Ttlem舳【compositesstudyHydroxyapatiteMatrixModifiedacid；ca向n辽宁工业大学学报(自然科学版)穆柏春，赵斌m撕x，respectiVely．P枷cularly，ttle收稿日期：2011埘加1CompositesReinforcedbySurfaceCarbonFiberss骶ng吐l用。因此，如何改善并提高乩垤陶瓷材料强度、MUcarb∞fibers织(如骨、牙齿)的无机质，是一种具有良好的生物形成很强的化学性键合【JJ，被认为是最有前途的陶MPa．m¨2，强度较低，且在潮湿的环境中其韦伯模1＆hnolog)r(NamraJ本刊核心层次论文关键词：羟基磷灰石：对～氨基苯甲酸；碳纤维；氧化：强韧化words：hydroxyap撕te；p—aIIIinobeIlzoics仃engmening锄dAbstmct：Thehydroxyapalitetougllness觚dtouglllless觚dsigIlific锄ny．toughness锄d2．25姐d羟基磷灰石【Calo(P04)6(OH)2】，简称HA或HAP，是在化学成分、组成和结构上酷似人体硬组相容性、生物活性、生物亲和性且无毒、无副作用的生物材料，其表面可与生理环境发生选择性的化学反应，诱导和促进骨组织生长，能在界面上与骨瓷人工齿和人工骨置换材料【2】。然而，羟基磷灰石在高温下极易分解，其烧结性能也因此非常差，导致陶瓷材料力学性能低下，断裂韧度(KIc)不超过1．0量较低(疗=5一12)p】，作为人工种植体其使用可靠性较差，这大大限制了它在承载部位骨替换中的应第3l卷第3期11年6月JoumalUniVersit)，ofEdition)J咖．20ll摘要：对碳纤维进行表面氧化处理和对氨基苯甲酸表面处理，以这种表面改性碳纤维与羟基磷灰石陶瓷复合，制各表面改性碳纤维增强羟基磷灰石复合材料，研究各种碳纤维的含量对复合材料的抗弯强度、断裂韧度的影响。结果表明，表面氧化改性碳纤维可以显著提高材料的性能，其断裂韧度可达基体断裂韧度的2倍，抗弯强度可达基体抗弯强度的2．48倍。尤其是对氨基苯甲酸表面处理的碳纤维的效果更好，其断裂韧度可达基体断裂韧度的2．25倍，抗弯强度可达基体抗弯强度的3倍。中图分类号：TB332文献标识码：A文章编号：1674_326l(2011，D3-0163-05onBaj．chun，ZHAOBinmodifiedco纳edsurf配eef!f＆tscomposi钯stimes舔量ligh雒tllat基金项目：辽宁省自然科学基金(20062193)；辽宁省专利局资助项目作者简介：穆柏春(1955一)，男，辽宁锦州人，教授，博士。V01．3l，N0．3ofLiaoningScience(辽宁工业大学材料科学与工程学院，辽宁锦州12l∞1)Keyfiber；oxidation；tougheningreinfoI℃edsll一『acewerepreparedusingeitlIertIlecarbonfiberwitllp·aIIlinobenzoicacid，0rtlleone山atoxidized．ThedifI．erentinvariousfiberSon仃acturebendings仃engtllof廿lecompositeswefcresultSexpatiatetllat吐lesurface0xidizedfibersmarkedlyimprovepropertiesmecomposites．The行acmreof吐le2aJld2．48dmes0ftIIatcoatedwimp-aⅡIinobenzoicacidimproVesthepropeniesnlecompositcsThe倚actllrestrengm3Ⅱlematrix，respc贮tively．20(MalerjaIscontentscanare
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Innl×40咖的坯样，最后经1100表2模拟体液的离子浓度咖ol，L、芒：、董F∞皇2一薹l试验材料与方法I砌左右的短纤2试验结果与讨论簟，E．芒：、lc鼋-2e三譬Co∞●皇ta脯，帆韧性，是目前研究的热点课题之一，引起了众多学者的研究与关注‘¨J。粒度400目)、上海化学试剂厂生产的对一氨基苯甲剂厂生产的四氢呋喃(C枷80，分析纯)、吉林碳素厂生产的3K，PAN基碳纤维等。碳纤维的性质如表l所示。纤维，取未经处理的碳纤维，在70℃下放入2％叭对氨基苯甲酸的水溶液中浸泡24小时，并加