低温放电等离子烧结制备硼化钛合金/羟基磷灰石复合材料及其在牙种植体中的应用研究

本文系统研究了采用低温放电等离子烧结技术（SPS）在600-800°C区间快速制备硼化Ti6Al4V/羟基磷灰石（HA）复合材料的新策略。通过精准控制烧结温度，成功实现了TiB2向TiB的原位转化（750°C）并有效抑制HA分解，所得复合材料兼具接近牙槽骨的弹性模量（12.28 GPa）、优异力学性能（抗压强度544.2 MPa）及显著提升的生物活性（细胞增殖4.4倍，骨整合2.7倍），为开发高性能牙种植体提供了创新方案。

　　

亮点

通过精准控制放电等离子烧结温度，我们成功实现了钛合金/羟基磷灰石复合材料的低温快速致密化！在750°C的优化条件下，TiB₂神奇地转化为TiB增强相，同时羟基磷灰石保持稳定，让材料同时获得接近牙槽骨的弹性模量和翻倍的生物活性。

结论

本研究中，我们通过放电等离子烧结技术，在600-800°C的低温区间仅用5分钟就成功合成了硼化Ti6Al4V/羟基磷灰石复合材料。通过精准控制烧结温度，我们实现了有效烧结同时抑制了羟基磷灰石的分解。当温度达到700°C及以上时，复合材料密度随温度显著提升。在750°C时，羟基磷灰石保持稳定无明显分解，而TiB₂则发生原位转化生成TiB，显著增强了复合材料的力学性能和生物相容性，使其成为极具潜力的牙种植体材料。