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Al2O3陶瓷是一种生物惰性材料，硬度高，熔点高，化学稳定性好，具有比较高的机械强度和耐磨损性能及化学稳定性，但脆性较大。金属钛生物相容性好，与生物界面结合牢固，弹性模量与人骨接近，耐腐蚀性好，表面易形成氧化膜，塑性和延展性好，其缺点是耐磨性较差。本文研究了Al2O3/Ti网状复合材料的制备及力学和生物性能，可望获得强度和韧性高，耐磨性和化学稳定性好，具有良好的生物相容性的复合材料，具有广阔的应用前景。
本文首先研究了钛的不同添加方式对网状复合材料性能的影响，然后通过添加Fe和TiCN作为增韧补强相，以提高材料的韧性和强度。采用热压烧结工艺，制备了Al2O3/Ti、Al2O3/Ti-Fe和Al2O3/Ti-TiCN三种体系的网状复合材料，并检测了复合材料的主要力学性能以及材料的细胞毒性。
试验结果表明，Al2O3/20vol％Ti复合材料中Ti呈连续的网状分布。采用Ti为原料时，Al2O3/20vol％Ti网状复合材料力学性能更优，抗弯强度达到182MPa，断裂韧性达到4.1MPa.ml/2，弯曲弹性模量为62.9GPa，基本符合生物材料性能的要求。
Al2O3/Ti-Fe复合材料中网状结构更加连续，Fe和Ti的固溶相在Al2O3陶瓷基体中均匀分布，提高了复合材料的力学性能。Fe含量达为2.5vol％时，复合材料相对密度达到99.8％，维氏硬度为14.5GPa。其抗弯强度和断裂韧性分别达到215MPa和5.6MPa.m1/2,相对于Al2O3/20vol％Ti分别提高了18％和37％。
TiCN含量为5％时，Al2O3Ti-TiCN复合材料的维氏硬度为15.9GPa，相对密度为99.0％，弯曲弹性模量为47.4GPa。其抗弯强度达到190MPa，相对于Al2O3/20vol％Ti复合材料提高了4.8％，断裂韧性达到3.8MPa.m1/2，相对于Al2O3/20vol％Ti复合材料下降了7.3％。
细胞毒性实验表明，各组复合材料在细胞培养液中1天，3天，7天的L929成纤维细胞的相对增殖度均大于80％，7天时细胞生长状态良好，表面Al2O3/Ti基网状复合材料无细胞毒性，生物相容性好。