激光选区熔化成形多孔钽金属构件力学性能研究

激光选区熔化成形多孔钽金属构件力学性能研究

论文摘要

在医学植入领域,使用具有密度小,比表面积大、抗冲击性能高的金属多孔材料,可大幅降低植入体的弹性模量,是解决金属植入假体与人骨之间"应力遮挡"问题的优秀解决方案。金属钽具有非常优异的生物相容性,应用3D打印技术制造个性化多孔钽植入体逐渐成为近年来国内外骨科领域的关注热点。本论文研究了基于国产3D打印用Ta粉材料应用激光选区熔化技术(SLM)制造金属多孔钽样件的静态力学性能。通过实验分析了不同密度的3D打印多孔钽试样的杨氏模量和孔隙率之间的变化趋势,并与Gibson-Ashby经典理论的结果进行了对比,为个性化金属多孔钽植入假体的设计提供技术依据。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 SLM技术
  • 3 多孔结构设计
  •   3.1 Gibson-Ashby模型及理论
  •   3.2 本研究的孔结构设计
  • 4 实验材料和方法
  •   4.1 3D打印用Ta粉材料
  •   4.2 实验及检测方法
  •     4.2.1 打印实验样件
  •     4.2.2 力学性能测试
  •     4.2.3 样件表面微观形貌观测
  • 5 测试结果及分析
  •   5.1 打印试样结果及密度分析
  •   5.2 应力应变曲线分析
  •   5.3 杨氏模量相关分析
  •   5.4 试样表面形貌分析
  • 6 结论与展望
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 吴先哲,刘红旗,王富友,何鹏,刘洋,谭才华

    关键词: 多孔结构,激光选区熔化

    来源: 激光杂志 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑,医药卫生科技

    专业: 材料科学,金属学及金属工艺,机械工业,生物医学工程

    单位: 机械科学研究总院集团有限公司,重庆市光学机械研究所,陆军军医大学,重庆大学生物工程学院

    基金: 国家重点研发计划课题(No.2016YFB1101400)

    分类号: R318.08;TG146.416;TB383.4

    DOI: 10.14016/j.cnki.jgzz.2019.11.154

    页码: 154-160

    总页数: 7

    文件大小: 2648K

    下载量: 237

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