信息概要

羟基磷灰石（Hydroxyapatite, HA）是人体骨骼和牙齿的主要无机成分，其压缩耐久检测主要评估该材料在长期力学负荷下的结构稳定性、抗疲劳特性及失效机制。该检测对医用植入体（如人工骨、牙种植体涂层）、生物复合材料及药物载体等产品的临床应用安全性至关重要，直接影响器械的服役寿命和生物相容性。通过量化材料在循环压力下的形变、强度衰减和微裂纹扩展行为，可预判产品在生理环境中的可靠性，避免植入失效风险。

检测项目

压缩强度极限

评估材料在单次压缩负荷下的最大承载能力。

弹性模量

测定材料在弹性变形阶段的应力-应变线性关系。

屈服强度

标识材料开始发生塑性变形的临界应力值。

抗疲劳循环次数

记录材料在设定压力下直至失效的循环加载次数。

蠕变速率

量化恒定压力下材料随时间发生的缓慢形变速率。

残余应变率

测量卸载后不可恢复的永久形变占比。

泊松比

分析材料横向应变与轴向应变的比值关系。

能量吸收效率

计算压缩过程中材料吸收并耗散机械能的能力。

脆性指数

表征材料在断裂前缺乏塑性变形的倾向性。

韦伯模数

通过统计断裂强度分布评估材料可靠性。

微裂纹密度

显微观测单位面积内的裂纹数量。

临界应力强度因子

确定材料抵抗裂纹扩展的能力阈值。

硬度衰减率

监测循环压缩后表面硬度的下降幅度。

孔隙坍塌率

评估多孔结构在压力下孔隙闭合的比例。

界面结合强度

检测涂层与基体在压缩负荷下的结合稳定性。

动态模量损耗

测量交变载荷中能量散失引起的模量变化。

疲劳裂纹扩展速率

记录预定应力下裂纹长度的增长速度。

应力松弛率

分析恒定应变条件下应力随时间衰减的程度。

断裂韧性

量化材料抵抗裂纹失稳扩展的能力。

应变硬化指数

描述塑性变形阶段应力随应变增加的强化特性。

尺寸稳定性

测定压缩前后试样几何尺寸的偏差范围。

晶相转变监测

检测高压下羟基磷灰石向β-磷酸三钙等相的转化。

吸液率影响

分析体液渗透对压缩性能的弱化效应。

温度依赖性

评估37°C生理温度与室温下的性能差异。

循环载荷波形适应性

测试不同载荷波形（正弦/方波）下的响应行为。

失效模式分析

分类宏观断裂形貌（粉碎性/剪切/分层等）。

生物腐蚀耦合效应

研究模拟体液环境中压缩与化学腐蚀的协同作用。

应变率敏感性

揭示加载速度对屈服强度和断裂行为的影响。

残余应力分布

通过X射线衍射测定压缩后的内部应力场。

声发射特征

捕捉压缩过程中材料内部损伤的声波信号。

检测范围

纳米羟基磷灰石粉体,烧结多孔块体,陶瓷涂层,HA/胶原复合材料,HA/聚乙烯复合材料,HA/钛合金复合支架,牙根种植体涂层,骨填充颗粒,椎间融合器,颌面修复体,耳听骨替代物,药物缓释载体,3D打印骨支架,电沉积HA薄膜,等离子喷涂涂层,溶胶-凝胶法制备HA,仿生矿化HA,氟取代羟基磷灰石,硅掺杂HA,锶掺杂HA,镁掺杂HA,碳纳米管增强HA,石墨烯增强HA,HA/聚乳酸复合材料,HA/壳聚糖水凝胶,HA/硫酸钙骨水泥,HA/玻璃复合材料,多级孔HA支架,磁性HA微球,放射性核素标记HA,齿科修复用HA陶瓷,关节假体涂层,颅骨修补板,脊柱固定螺钉涂层

检测方法

静态压缩试验（ISO 13314）

通过万能试验机进行单次轴向加载至失效。

阶梯递增疲劳测试（ASTM F1160）

逐级增加压缩载荷直至试样断裂。

恒幅高频疲劳试验

在固定应力水平下进行>10⁵次循环加载。

蠕变断裂测试（ISO 899-1）

施加恒定压力记录断裂时间与形变曲线。

数字图像相关法（DIC）

通过表面散斑追踪全场应变分布。

声发射监测（ASTM E1316）

采集压缩过程中的弹性波信号定位损伤源。

显微计算机断层扫描（μCT）

无损观测压缩前后内部孔隙与裂纹的三维演变。

压痕法硬度测试（ISO 14577）

通过纳米压痕仪测量局部弹性模量及硬度。

扫描电镜原位压缩

在电镜腔内实时观察微裂纹萌生与扩展过程。

X射线衍射应力分析

依据晶格应变计算残余应力分布。

动态力学分析（DMA）

施加振荡载荷测定复数模量及损耗因子。

超声波速法（ASTM E494）

通过纵/横波传播速度反演弹性常数。

三点弯曲疲劳测试

评估多孔支架在弯曲-压缩复合模式下的耐久性。

浸泡耦合压缩测试

在模拟体液中同步进行力学加载与化学腐蚀。

热机械分析（TMA）

测量温度-压力共同作用下的尺寸变化。

威布尔统计分析（ASTM C1239）

处理断裂强度数据预测失效概率。

断裂韧性测试（ASTM E1820）

使用预裂纹试样测定临界应力强度因子。

数字体积相关法

结合μCT图像计算内部三维应变场。

拉曼光谱应力映射

依据特征峰位移构建微区应力分布图。

聚焦离子束切片分析

制备特定损伤区域的截面观测亚表面裂纹。

检测仪器

微机控制万能试验机,高频疲劳试验机,动态力学分析仪,纳米压痕仪,显微CT系统,扫描电子显微镜,激光共聚焦显微镜,X射线衍射仪,超声波探伤仪,声发射传感器,三维数字图像相关系统,热机械分析仪,拉曼光谱仪,聚焦离子束电镜,恒温恒湿浸泡槽

荣誉资质

北检院部分仪器展示