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本课题源于导师的陕西省自然科学基础研究计划项目“碳纤维/原位生长纳米HA协同强韧HA复合材料的研究(2014JM6233)”和“玻璃纤维/微孔不饱和聚酯复合材料的研究(2010JM6004)”,是项目的一部分研究工作,具体叙述如下:碳纤维(CF)具有无蠕变,耐疲劳,热膨胀系数小,弹性模量高,而且具有生物惰性,在人体中可以稳定存在,无毒性,与人体的各种组织相容性好,无排异反应,在纤维的表面能诱发组织生长,作为一种理想的增强材料,已广泛应用于医学、生命科学等领域。羟基磷灰石(HA)是人体天然骨组织中最主要的无机成分,具有优良的生物相容性及生物活性,其弱点在于脆性较大。为了改善羟基磷灰石的这种脆性,本课题采用CF增强HA复合材料,由于CF的良好力学性能和不错的生物相容性,这种材料有较大的研究前景和研究价值。而CF与HA陶瓷在热膨胀系数上的存在巨大差异,为克服CF与HA陶瓷在热膨胀系数上的巨大差异,可对CF的表面进行适当的处理,使纤维和基体间形成良好的界面粘结。因此,此部分研究内容和结论如下:(1)用电化学沉积法在PAN基碳纤维(CF)表面制备了HA涂层,通过SEM(Scanning Electron Microscope)、EDS(Energy Disperse Spectroscopy)和电沉积时极化曲线等表征,研究不同电流密度、沉积时间以及供电模式等工艺参数对涂层形貌结构的影响,探索HA的电化学沉积规律以控制HA形貌结构。研究发现:沉积电流和沉积电压对涂层的相组成和形貌结构有较大影响,在低电流密度下,涂层主要有针状晶粒组成;在高电流密度下,由棒状晶粒组成,增加沉积电流和沉积时间有利于改善涂层的微观结构和均匀性。另外,恒电流模式下制备的涂层,晶粒尺寸更小,形貌结构更加稳定,涂层与基体的结合情况也优于恒电压模式下制备的涂层。(2)微孔塑料是指泡孔均匀且孔径小于100μm的发泡塑料,典型的微孔塑料泡孔直径在5~50μm之间,泡孔密度达109~1012个/cm3,微孔塑料具有质量轻、价格低、隔热和隔音性能好、比强度高、吸收冲击载荷等优点。本文利用酚醛微球为造孔剂,玻璃纤维为增强相,制备了玻璃纤维增强不饱和聚酯微孔塑料(GF/MCUP)复合材料,研究不同配方对GF/MCUP材料的密度、拉伸,弯曲,冲击等力学性能的影响,从而得到最优配方。通过研究发现:当酚醛微球含量为4%,苯乙烯含量为20%,玻璃纤维含量为19.2%,固化剂含量为1.0%,促进剂含量为0.5%时,复合材料的力学性能最好。