生物医用器件用Zr_(55.8)Al_(19.4)(Co_(1-x)Cu_x)24.8(x=0-0.8)块体金属玻璃研究

韩凯明羌建兵王英敏 Haeussler Peter · 2017

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Zr-Al-Co-Cu

金属玻璃

力学性能

生物医用器件材料

出版社：

冶金工业出版社

会议名称：

第十一届中国钢铁年会

会议时间：

2017-11-21 00:00:01

会议地点：

中国北京

摘要：

不含有毒元素Zr-Al-Co-Cu系金属玻璃有望用作生物医用器件材料。本文从Zr_(55.8)Al_(19.4)Co_(24.8)三元基础成分出发,探讨了Cu的添加对基础合金的玻璃形成能力(GFA)及相关金属玻璃的热稳定性、室温力学与耐蚀性能等的影响作用,并用普通铜模铸造法制备出Zr_(55.8)Al_(19.4)(Co_(1-x)Cu_x)24.8(x=0-0.8)系列块体金属玻璃(BMGs)。其中,Zr_(55.8)Al_(19.4)Co_(17.36)Cu_(7.44)成分处合金的GFA最优,其形成玻璃的临界直径d_(max)达12 mm,并且,该金属玻璃具有良好的综合室温力学与耐蚀性能:杨氏模量为89.8 GPa,室温压缩塑性应变达4.0%,断裂强度约2.0 GPa,断裂韧性近120 MPa m~(1/2);在37℃磷酸盐缓冲液(PBS)中Zr_(55.8)Al_(19.4)Co_(17.36)Cu_(7.44)金属玻璃显示出优良的耐蚀性,其自腐蚀电流密度为5.0×10~(-9) A/cm~2,比同条件下Ti6Al4V合金低一个数量级。这种兼具大GFA与优良物理化学性能的Zr-Al-Co-Cu金属玻璃适合用作生物医用器件材料。