《表3 Zr-17Nb合金、阳极氧化120 min及阳极氧化120 min并经过450℃退火处理制备的纳米管阵列的力学性能》

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《阳极氧化法制备Zr-17Nb合金表面氧化物纳米管阵列及其性能研究》

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对金属材料植入体进行表面改性之后，由于表面纳米结构的存在，材料的力学性能、生物学性能会得到明显的改善。本工作采用纳米压痕技术对阳极氧化120 min及450℃退火处理制备所得样品进行力学性能表征，测试得到材料的负载/位移曲线，结合Oliver-Pharr法[44]推导得出材料的Young's模量及硬度。在测试中，为了消除基底对结果的影响，选择压入深度为650 nm（最大压入深度应小于样品表面氧化层厚度的10%[39，45]）。测试结果如表3所示。可见，Zr-17Nb合金进行表面改性制备得到纳米管结构后，其Young's模量和硬度均明显降低。Zr-17Nb合金Young's模量约为73.4 GPa，硬度约为3.4 GPa；阳极氧化120 min后，合金表面纳米管结构的Young's模量约为42.5 GPa，硬度约为0.5 GPa；将阳极氧化120 min后制备的纳米管结构在450℃进行退火处理，退火处理后合金表面纳米管结构的Young's模量约为13.0 GPa，硬度约为0.6 GPa，表面改性后的纳米管结构Young's模量更接近人骨[12]。