第１８卷第２期材料研究学报、，０１．１８Ｎｏ．２２００４年４月ａＨＩＮＥＳＥＪｏＵＲＮＡＬｏＦＭＡＴＥＲＩＡＬＳＲＥＳＢＡＲＣＨＡＤｒｉｌ２００４
生物陶瓷材料的疲劳寿命预测
朱平，林忠钦・陈关龙ｔ池田清彦。
（１．上海交通大学２．日本宫崎大学１
摘要采用断裂力学中的四点弯曲试验法，研究并预测了氧化铝和氧化锫陶瓷材料在大气和水环境中
的循环疲劳破坏挣性结果表明，在相同的应力条件下．氧化铝和氧化错冉瓷材料，尤其是氧化锆陶瓷，在
水环境中的疲劳寿命比大气中的低通过将预测结果与实验结果比较和对人造股关节的应用．验证丁这种
疲劳寿命预测方法的有效性和适用性．
关键词无机非金属材料。陶瓷材料．水环境．循环负荷，寿命预测
分类号ＴＢ３２１文章编号１００５－３０９３（２００４）０２－０１８７－０６
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ＭａｎｕｓｃｒｉｐｔｒｅｃｅｉｖｅｄＭａｙ１３，２００３；ｉｎｒｅｖｉｓｅｄｆｏｒｍＡｕｇｕｓｔ２０，２００３．
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１８８材料研究学报１８卷
Ｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｓｔｕｄｙ，ｔｈｅｃｒａｃｋｇｒｏｗｔｈｔｅｓｔｓｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｕｎｄｅｒｃｙｃｌｉｃｌｏａｄｉｎｇｉｎｂｏｔｈｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｏｆａｉｒａｎｄｗａｔｅｒｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｎｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｔｉｍｅｆｏｒａｌｕｍｉｎａａｎｄｚｉｒｃｏｎｉａ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ硒一Ｖｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｅｓ［ｓｌｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｔｉｍｅｓｕｎｄｅｒｃｙｃｌｉｃｌｏａｄｉｎｇａｎｄｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ．
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２期朱平等：生物陶瓷材料的疲劳寿命预测１８９
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１９０材料研究学报
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Ｔａｂｌｅ４Ｍａｔｅｒｉａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎａｌｕｍｉｎａａｎｄｚｉｒｃｏｎｉａ
Ｆｉｇ．１ｓｈｏｗｓｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｔｉｍｅａｎｄｔｈｅｅｘｐｅｒ－ｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｆｏｒｃｙｃｌｉｃｆａｔｉｇｕｅｏｆａｌｕｍｉｎａａｎｄｚｉｒｃｏｎｉａｉｎａｉｒａｎｄｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓａｇｒｅｅｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅｌｙｗｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ．
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ＭＰａ．Ｆｏｒａｒｔｉｆｉｃｉａｌｈｉｐｊｏｉｎｔ，ｔｈｅｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆａｔｈｅｉｎｎｅｒａｎｄｏｕｔｅｒｍａｘｉｍｕｍｓｔｒｅｓｓｄｕｅａｔｏｂｅｎｄｉｎｇｉｓ４１．３ｆｅｍｏｒａｌｓｔｅｍｗｉｌｌｒｅｓｕｌｔｉｎ
ｓｈａｒｉｎｇｏｆｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｍｏｍｅｎｔｉｎｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇ
ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｉｓｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｓｔｉｆｆｎｅｓｓ．Ｗｈｅｎｍａｘｉｍｕｍｔｈｅｂｏｎｅ－ｃｅｍｅｎｔ－ｓｔｅｍｏｎｂｅｎｄｉｎｇｉｎｔｈｅｆｒｏｎｔａｌｐｌａｎｅ，ｔｈｅ
ｃａｎｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｓｓｔｈｅｌａｔｅｒａｌｓｉｄｅｓｏｆｔｈｅｆｅｍｏｒａｌｓｈａｆｔｂｅｅｘｐｒｅｓｓｅｄ‰一ＭＥ，１８（Ｅ，／，＋ＥＢＩＢ）兰２专”一一＿‘ｉａｓｆｏｌｌｏｗｓ
（６）峥ｊ
２期朱平等：生物陶瓷材料的疲劳寿命预测
ｗｈｅｒｅ厶ａｎｄ／ｓ
ＦｅｍｏｒａＬｈｅａｄｆｏｒｃｅａｒｅ１９１ｓｅｃｏｎｄｍｏｍｅｎｔｓｏｆａｒｅａｏｆｔｈｅｓｅｃｔｉｏｎｆｏｒｓｔｅｍａｎｄｂｏｎｅｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，
最ａｎｄＥＢａｒｅｍｏｄｕｌｕｓｏｆｅｌａｓｔｉｃｉｔｙｆｏｒｓｔｅｍ
ａｎｄｂｏｎｅｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｄｉｓｔｈｅｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｓｔｅｍ．
Ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｓｔｒｅｓｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｆｏｒｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓ
ｏｆｓｔｅｍｍａｔｅｒｉａｌｓｏｆｃｏｂａｌｔａｌｌｏｙ（Ｂ＝２１０ＧＰａ），
ＭＰａ，３１４ＭＰａａｎｄａｌｕｍｉｎａ（Ｅ＝３６４ＧＰａ）ａｎｄｚｉｒｃｏｎｉａ（Ｅｓ＝１４０—２００ＧＰａ）ａｒｅ２２１
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ｃｏｎｉａｉＳｔｈｅｂｅｓｔｍａｔｅｒｉａｌａｍｏｎｇｔｈｏｓｅｍａｔｅｒｉ－
ａｉｓｆｒｏｍｔｈｅｓｔａｎｄｐｏｉｎｔｏｆｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｍａｔｅｒｉ－
Ｍｓ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ。ｗｈｅｎｆｅｍｏｒａｌｓｔｅｍｏｆｚｉｒｃｏｎｉａ
ｔｈａｔｈａｓａｓｅｍｉｃｉｒｃｕｌａｒｃｒａｃｋｗｉｔｈｉｎｉｔｉａｌｃｒａｃｋ
ｓｉｚｅｏｆｉ００“ｍｉｓｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｓｔａｔｉｃａｎｄｃｙｃｌｉｃ
ｌｏａｄｉｎｇｏｆ７００Ｎｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｔｈｅ
ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ１ｉｆｅｔｉｍｅｉｓｏｂｔａｉｎｅｄ（Ｔａｂｌｅ５）．Ｉｔｓｈｏｗｓ
ｔｈａｔｈｆｅｔｉｍｅａｂｒｕｐｔｌｙｄｅｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈ
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Ｆｉｇ．２ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｓｔｒｅｓｓＦｅｍｏｒａｌｓｈａｆｔ
ｓｔｅｍｒｅｐｌａｃｅｄｂｙａｒｔｉｆｉｃｉａｌｉｎｚｉｒｃｏｎｉａ．ａｐｐｌｉｅｄｓｔｒｅｓｓａｎｄａｄｄｉｎｇｃｙｃｌｉｃ
Ｔａｂｌｅ５Ａｎｅｘａｍｐｌｅｏｆｌｉｆｅｔｉｍｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓｉｎａｒｔｉｆｉｃｉａｌｈｉｐｊｏｉｎｔｕｓｉｎｇｚｉｒｃｏｎｉａａ８ｆｅｍｏｒａｌｓｔｅｍ
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１５７
２０７！！塑！竺！竺些兰苎她丝４３７７１２！竺！竺！！竺型型型笪１３５
１．Ｉｎｔｈｅｃａｓｅｏｆｔｈｅｓａｍｅｓｔｒｅｓｓａｐｐｌｉｅｄ，ｔｈｅｔｉｍｅｔｏｆｒａｃｔｕｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍｔｈｅｃｙｃｌｉｃｆａｔｉｇｕｅｔｅｓｔｓｉｎｗａｔｅｒｄｅｃｒｅａｓｅｓｍｏｒｅｔｈａｎｔｈａｔｉｎａｉｒｆｏｒａｌｕｍｉｎａａｎｄｚｉｒｃｏｎｉａ．ａｎｄｉｔｉｓｍｏｒｅｒｅｍａｒｋａｂｌｅｆｏｒｚｉｒｃｏｎｉａ．
２．Ｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｔｉｍｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓａｇｒｅｅｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅｌｙｗｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｆｏｒｃｙｃｌｉｃ
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Ｒ七ｆｅｒｅｎｃｅｓ
１
２
３
４ＫＥＡｅｂｅＨｉ，Ｒ．Ｄ．Ｒａｗｌｉｎｇｓ，ＪＭａｔｅｒ．Ｓｃｉ．ｋ．，２，２１５（１９８３１Ｔ－Ｋａｗａｋｕｂｏ，Ｋ・Ｋｏｍｅｙａ，Ｊ．Ａｍ．Ｃｅｒａｒａ．Ｓｏｃ．，阳（６），４００（１９８７）Ｔ・ＫａｗａｋｕｂｏＩＡ．Ｇｏｔｏ，Ｊ．Ｓｏｃ．Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．，３７（４１９），９３９（１９８８）Ｈ・Ｓｕｇａｗａｒａ，Ａ・Ｏｔｓｕｋａ，Ｔ．Ａｍａｎｏ，Ｊ．Ｓｏｃ．Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．，４０（４５８）。１４９１（１９９１）
１９２材料研究学报１８卷
５
６
７
８Ｙ．ＭｉｙａｓｈｉｔａｔＴ．Ｈａｎｓｅｏｎ，ＹＭｕｔｏｈ，Ｈ．Ｋｉｒａ，ＪＳｏｃＴＭａｔｅｒ．Ｓｃｉ，４ｅ（５），５１８（１９９７）Ｏｋａｂｅ，Ｍ．Ｋｉｄｏ，Ｔ．Ｍｉｙａｈａｒａ，ＥｎｇＦｒａｃＭｅｃｈ．，４８．１３７１１９９４）ＭａｔｅｒｉａｌｓＲｅｓｅａｒｃｈ，１６（５）Ｈ．Ｋｏｂａｙａ＾ｈ，Ｔ．Ｋａｗａｋｕｂｏ，Ｍｅｔａｌ．Ｂｕｌｌ．．２７，７５７（１９８８）ＺＨＵＰｉｎｇ，ＬＩＮＺｈｏｎｇｑｌｎ，ＣＨＥＮＧｕａｎｌｏｎｇ，ＩｋｅｄａＫｉｙｏｈｉｋｏ，ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆ
４７９（２００２）
（朱平，林忠钦，陈关龙，池田清彦，材料研究学报，
９
１０
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１２１６（５），４７９（２００２））Ａ．Ｇ．Ｅｖａｎｓ，Ｊ．ＭａｔｅｒＳｃｉ．，７，１１３７（１９７２）Ｄ．Ａ．Ｋｒｏｈｎ，Ｄ．Ｐ．Ｈ．Ｈａｓｓｅｌｍａｎ，Ｊ．Ａｍ．Ｃｅｒａｒｎ．Ｓｏｃ．，５５（４），２０８（１９７２）Ｋ．Ｉｋｅｄａ，ＫＯｎｉｚａｋｉ．ＫＫａｌｚｕ，ＡＹｏＢｈｉｋａｗａ。ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅＪＳＭＥ。Ａ－６４，２５４２（１９９８）Ａ．Ｇ．Ｂｖａｍ，Ｅ．Ｒ．Ｆｕｌｌｅｒ，Ｍｅｔａｌｌ．Ｔｒａｎｓ．，５．２７（１９７４）
生物陶瓷材料的疲劳寿命预测
作者：
作者单位：
刊名：
英文刊名：
年，卷(期)：
被引用次数：朱平， 林忠钦， 陈关龙， 池田清彦朱平,林忠钦,陈关龙(上海交通大学)， 池田清彦(日本宫崎大学)材料研究学报CHINESE JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH2004,18(2)3次
参考文献(12条)
1.K E Aeberti;R D Rawlings 查看详情 1983(02)
2.T Kawakubo;K Komeya 查看详情 1987(06)
3.T Kawakubo;A Goto 查看详情 1988(37)
4.H Sugawara;A Otsuka;T Amano 查看详情 1991(40)
5.Y Miyashita;T Hansson;Y Mutoh;H Kita 查看详情 1997(05)
6.T Okabe;M Kido;T Miyahara 查看详情 1994(48)
7.H Kobayash;T Kawakubo 查看详情 1988(27)
8.朱平,林忠钦,陈关龙,池田清彦 几种生物陶瓷材料的裂纹扩展特性[期刊论文]-材料研究学报 2002(5)
9.A G Evans 查看详情 1972(07)
10.D A Krohn;D P H Hasselman 查看详情 1972(04)
11.K Ikeda;K Onizaki;K Kaizu 查看详情 1998
12.A G Evans;E R Fuller 查看详情 1974(05)
本文读者也读过(6条)
1. 朱平.林忠钦.陈关龙.池田清彦 几种生物陶瓷材料的裂纹扩展特性[期刊论文]-材料研究学报2002,16(5)
2. 章庆国.赵士芳.郭宗科.董寅生.林萍华.浦跃朴 纳米相陶瓷支架与人成骨细胞生物相容性的体外实验研究[期刊论文]-东南大学学报(自然科学版)2004,34(2)
3. 王竹菊.韩文波.陶树青.Wang Zhu-ju.Han Wen-bo.Tao Shu-qing 纳米羟基磷灰石-二氧化锆生物陶瓷材料刀片切割伤口的愈合[期刊论文]-中国组织工程研究与临床康复2007,11(26)
4. 李春光.司文捷.Li Chunguang.Si Wenjie 氧化锆陶瓷室温循环疲劳行为研究[期刊论文]-稀有金属材料与工程2007,36(z1)
5. 周洁.高金睿.王志强.佟蕊.ZHOU Jie.GAO Jin-rui.WANG Zhi-qiang.TONG Rui 微波烧结法制备TCP/TTCP复合生物陶瓷材料的研究[期刊论文]-硅酸盐通报2009,28(3)
6. 王竹菊.韩文波.陶树青.Wang Zhu-ju.Han Wen-bo.Tao Shu-qing 纳米生物陶瓷材料面对骨科应用中强度和韧性的挑战[期刊论文]-中国组织工程研究与临床康复2007,11(1)
引证文献(3条)
1.张忠明,服部修次,田川纪英,後藤光昭,石川纯明 铜合金的疲劳寿命预测[期刊论文]-材料热处理学报 2005(05)
2.王勤琴 磨牙全瓷冠抗折性能的数值模拟研究[学位论文]硕士 2008
3.赵正鹏 微弧氧化处理前后AZ91D镁合金在口腔环境中的性能研究[学位论文]硕士 2008
引用本文格式：朱平.林忠钦.陈关龙.池田清彦 生物陶瓷材料的疲劳寿命预测[期刊论文]-材料研究学报 2004(2)
第１８卷第２期材料研究学报、，０１．１８Ｎｏ．２２００４年４月ａＨＩＮＥＳＥＪｏＵＲＮＡＬｏＦＭＡＴＥＲＩＡＬＳＲＥＳＢＡＲＣＨＡＤｒｉｌ２００４
生物陶瓷材料的疲劳寿命预测
朱平，林忠钦・陈关龙ｔ池田清彦。
（１．上海交通大学２．日本宫崎大学１
摘要采用断裂力学中的四点弯曲试验法，研究并预测了氧化铝和氧化锫陶瓷材料在大气和水环境中
的循环疲劳破坏挣性结果表明，在相同的应力条件下．氧化铝和氧化错冉瓷材料，尤其是氧化锆陶瓷，在
水环境中的疲劳寿命比大气中的低通过将预测结果与实验结果比较和对人造股关节的应用．验证丁这种
疲劳寿命预测方法的有效性和适用性．
关键词无机非金属材料。陶瓷材料．水环境．循环负荷，寿命预测
分类号ＴＢ３２１文章编号１００５－３０９３（２００４）０２－０１８７－０６
Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｔｉｍｅｉｎｂｉｏ－ｃｅｒａｍｉｃｓ
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（Ｊ．Ｓｃｈｏｏｌｏ，ＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏ％ｗＵｎｉｖｅｖｓｉｔｙｊＳｈａｎｇｈａｉＰ０００３０
２Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ。，Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ跚ｓｔｅｒｎｓＥｎｇｉｎｅｅｒｔｎ９，ＭｉＩａｚａｋｉＵｎｉｖｅｒｓｌ札Ｊａｐａｎ）
ＭａｎｕｓｃｒｉｐｔｒｅｃｅｉｖｅｄＭａｙ１３，２００３；ｉｎｒｅｖｉｓｅｄｆｏｒｍＡｕｇｕｓｔ２０，２００３．
＋ＴｏｗｈｏｍｃｏｒｒｅｓｐｏⅡｄｅｎｃｅｓｈｏｕｌｄｂｅａｄｄｒｅｓｓｅｄｔＴｅｌ：（０２１）６２９３２６６０－１１８，
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Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｃｅｒａｍｉｃｓａｓｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｈａｖｅｂｅｅｎｅｘｐｅｃｔｅｄ．Ｇｌａｓｓｃｅｒａｍｉｃｓ，ａｌｕｍｉｎａａｎｄｚｉｒｃｏｎｉａａｒｅｕｓｅｆｕｌｍａｔｅｒｉｅｄｓａｓｂｉ０１ｃｅｒａｍｉｃｓ．Ｍｏｓｔｏｆｂｉｏ＿ｌｃｅｒａｍｉｃｓａｒｅｏｘｉｄｅｃｅｒａｍｉｃｓｗｈｉｃｈｕｎｄｅｒｇｏｆａｔｉｇｕｅｂｙｓｔｒｅｓｓｃｏｒｒｏｓｉｏｎｃｒａｃｋｉｎｇ．Ｆｈｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｗｈｅｎｓｕｃｈｃｅｒａｍｉｃｓａｔｅＵＳｅｄｆｏｒｉｍｐｌａｎｔｍａｔｅｒｉａｌｓｓｕｃｈ∞ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｊｏｉｎｔｓ，ｔｈｅｙｕｎｄｅｒｇｏｃｙｃｌｉｃｌｏａｄｉｎｇｆｏｒａｆａｉｒｌｙｌｏｎｇｐｅｒｉｏｄｉｎｃｏｒｒｏｓｉｖｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｔｈｕｓ，ｆｏｒｐｒａｃｔｉｃａｌｕｓｅａｎｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｆａｔｉｇｕｅｆｒａｃｔｕｒｅ，ｉｔｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｋｎｏｗｗｈａｔｆｒａｃｔｕｒｅｂｅｈａｖｉｏｒｉｓｏｂｓｅｒｖｅｄｕｎｄｅｒｃｙｃｌｉｃｌｏａｄｉｎｇｉｎｂｏｔｈｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｏｆａｉｒａｎｄｗａｔｅｒ，ｉｎｐａｒｔｉｃｕｌａｒｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｎｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｔｉｍｅ．ＡｌｔｈｏｕｇｈｍａｎｙｓｔｕｄｉｅｓｏｎｆｒａｃｔｕｒｅｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｂｉＨｅｒａｍｉｃｓｈａｖｅｂｅｅｎｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ｛ｌ”５】．ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｎｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｆｒａｃｔｕｒｅａｎｄｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｔｉｍｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎａｌｍｏｓｔｈａｖｅｎｏｔｂｅｅｎｅｌｕｃｉｄａｔｅｄ，ｉｎｐａｒｔｉｃｕｌａｒｆｏｒｚｉｒｃｏｎｉａ［ｓ，７１．
１８８材料研究学报１８卷
Ｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｓｔｕｄｙ，ｔｈｅｃｒａｃｋｇｒｏｗｔｈｔｅｓｔｓｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｕｎｄｅｒｃｙｃｌｉｃｌｏａｄｉｎｇｉｎｂｏｔｈｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｏｆａｉｒａｎｄｗａｔｅｒｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｎｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｔｉｍｅｆｏｒａｌｕｍｉｎａａｎｄｚｉｒｃｏｎｉａ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ硒一Ｖｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｅｓ［ｓｌｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｔｉｍｅｓｕｎｄｅｒｃｙｃｌｉｃｌｏａｄｉｎｇａｎｄｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ．
１Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ
Ｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｓｃｈｏｓｅｎｉｎｔｈｉｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎａｒｅｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｌｙａｖａｉｌａｂｌｅａｌｕｍｉｎａａｎｄｚｉｒｃｏｎｉａ．ＴｈｅｉｒｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｒｅｓｈｏｗｎｉｎＴａｂｌｅｓ１，２ａｎｄ３．Ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｇｒａｉｎｓｉｚｅｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍｔｈｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｏｆｆｒａｃｔｕｒｅｓｕｒｆａｃｅｉｓａｂｏｕｔ３“ｍｔｏ５“ｍｉｎａｌｕｍｉｎａ，０．５ｐｍｔｏ１“ｍｉｎｚｉｒｃｏｎｉａ．
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２Ｅｆｆｅｃｔｏｆｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｎｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｔｉｍｅ
ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｃｙｃｌｉｃｆａｔｉｇｕｅｔｅｓｔｓａｒｅｓｈｏｗｎｉｎＦｉｇ．１．Ｉｔｓｈｏｗｓｔｈｅｌｏｇａ㈣一ｌｏｇ＊ｆｃｒｅｌａｔｉｏｎ－ｓｈｉｐｆｏｒａｌｕｍｉｎａａｎｄｚｉｒｃｏｎｉａｉｎｂｏｔｈａｉｒａｎｄｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅｔｉｍｅｔｏｆｒａｃｔｕｒｅｄｅｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅａｐｐｌｉｅｄｓｔｒｅｓｓ．Ｉｎｔｈｅｃａｓｅｏｆｔｈｅｓａｎｌｅｓｔｒｅｓｓａｐｐｌｉｅｄ，ｔｈｅｔｉｍｅｔｏｆｒａｃｔｕｒｅｉｎ
２期朱平等：生物陶瓷材料的疲劳寿命预测１８９
ｗａｔｅｒｉｓｌｅｓｓｔｈａｎｔｈａｔｉｎａｉｒ，ａｎｄｉｔｉｓｍｏｒｅｒｅｍａｒｋａｂｌｅｆｏｒｚｉｒｃｏｎｉａ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔｈａｔｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｉｎａｌｕｍｉｎａｏｃｃｕｒｓｍａｉｎｌｙａｔｇｒａｉｎｂｏｕｎｄａｒｉｅｓｗｈｅｒｅＳｉ０２ｂｏｎｄｓｅｘｉｓｔ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｉｎｚｉｒｃｏｎｉａＯＣＣｕｒＳａｔｂｏｔｈｇｒａｉｎｂｏｕｎｄａｒｉｅｓａｎｄｔｈｅｉｎｔｅｒｉｏｒｏｆｔｈｅｇｒａｉｎｄｕｅｔｏｓｔｒｅｓｓｃｏｒｒｏｓｉｏｎｃｒａｃｋｉｎｇｗｉｔｈｐｒｉｎｃｉｐａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆＺｒ０２ａｎｄＳｉ０２．
口丑：、目￡ｉＴｉｍｅｔｏｆａｉｌｕｒｅｆｋ／ｓＴｉｍｅｔｏｆａｉｌｕｒｅｉｆ＝／ｓ
Ｆｉｇ．１Ｃｙｃｌｉｃｆａｔｉｇｕｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓａｎｄｌｉｆｅｔｉｍｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓ（ａ）Ａｌｕｍｉｎａ，（ｂ）Ｚｌｒｃｏｎｉａ
３Ｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｔｉｍｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓ
３．１Ｔｉｍｅ—ｔｏ—如ｉ池Ｍｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓ
ＩｔｉｓｃｏｍｍｏｎｌｙｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｃｒａｃｋｖｅｌｏｃｉｔｙＶｃａｎｂｅｅｘｐｒｅｓｓｅｄａｓａｐｏｗｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｐｐｈｅｄｓｔｒｅｓｓｉｎｔｅｎｓｉｔｙｆａｃｔｏｒ硒（９】
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ｗｈｅｒｅ口ｆｉｓｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｓｔｒｅｓｓ．
１９０材料研究学报
Ｅｑ．（１）ｆｒｏｍａｎ１８卷ｉｎｉｔｉａｌｃｒａｃｋＴｈｅｔｉｍｅ－ｔｏ－ｆａｉｌｕｒｅｔ。ｆｏｒｓｔａｔｉｃｆａｔｉｇｕｅｉｓｇｉｖｅｎｂｙｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ
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２期朱平等：生物陶瓷材料的疲劳寿命预测
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２．Ｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｔｉｍｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓａｇｒｅｅｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅｌｙｗｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｆｏｒｃｙｃｌｉｃ
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１９２材料研究学报１８卷
５
６
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８Ｙ．ＭｉｙａｓｈｉｔａｔＴ．Ｈａｎｓｅｏｎ，ＹＭｕｔｏｈ，Ｈ．Ｋｉｒａ，ＪＳｏｃＴＭａｔｅｒ．Ｓｃｉ，４ｅ（５），５１８（１９９７）Ｏｋａｂｅ，Ｍ．Ｋｉｄｏ，Ｔ．Ｍｉｙａｈａｒａ，ＥｎｇＦｒａｃＭｅｃｈ．，４８．１３７１１９９４）ＭａｔｅｒｉａｌｓＲｅｓｅａｒｃｈ，１６（５）Ｈ．Ｋｏｂａｙａ＾ｈ，Ｔ．Ｋａｗａｋｕｂｏ，Ｍｅｔａｌ．Ｂｕｌｌ．．２７，７５７（１９８８）ＺＨＵＰｉｎｇ，ＬＩＮＺｈｏｎｇｑｌｎ，ＣＨＥＮＧｕａｎｌｏｎｇ，ＩｋｅｄａＫｉｙｏｈｉｋｏ，ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆ
４７９（２００２）
（朱平，林忠钦，陈关龙，池田清彦，材料研究学报，
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１２１６（５），４７９（２００２））Ａ．Ｇ．Ｅｖａｎｓ，Ｊ．ＭａｔｅｒＳｃｉ．，７，１１３７（１９７２）Ｄ．Ａ．Ｋｒｏｈｎ，Ｄ．Ｐ．Ｈ．Ｈａｓｓｅｌｍａｎ，Ｊ．Ａｍ．Ｃｅｒａｒｎ．Ｓｏｃ．，５５（４），２０８（１９７２）Ｋ．Ｉｋｅｄａ，ＫＯｎｉｚａｋｉ．ＫＫａｌｚｕ，ＡＹｏＢｈｉｋａｗａ。ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅＪＳＭＥ。Ａ－６４，２５４２（１９９８）Ａ．Ｇ．Ｂｖａｍ，Ｅ．Ｒ．Ｆｕｌｌｅｒ，Ｍｅｔａｌｌ．Ｔｒａｎｓ．，５．２７（１９７４）
生物陶瓷材料的疲劳寿命预测
作者：
作者单位：
刊名：
英文刊名：
年，卷(期)：
被引用次数：朱平， 林忠钦， 陈关龙， 池田清彦朱平,林忠钦,陈关龙(上海交通大学)， 池田清彦(日本宫崎大学)材料研究学报CHINESE JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH2004,18(2)3次
参考文献(12条)
1.K E Aeberti;R D Rawlings 查看详情 1983(02)
2.T Kawakubo;K Komeya 查看详情 1987(06)
3.T Kawakubo;A Goto 查看详情 1988(37)
4.H Sugawara;A Otsuka;T Amano 查看详情 1991(40)
5.Y Miyashita;T Hansson;Y Mutoh;H Kita 查看详情 1997(05)
6.T Okabe;M Kido;T Miyahara 查看详情 1994(48)
7.H Kobayash;T Kawakubo 查看详情 1988(27)
8.朱平,林忠钦,陈关龙,池田清彦 几种生物陶瓷材料的裂纹扩展特性[期刊论文]-材料研究学报 2002(5)
9.A G Evans 查看详情 1972(07)
10.D A Krohn;D P H Hasselman 查看详情 1972(04)
11.K Ikeda;K Onizaki;K Kaizu 查看详情 1998
12.A G Evans;E R Fuller 查看详情 1974(05)
本文读者也读过(6条)
1. 朱平.林忠钦.陈关龙.池田清彦 几种生物陶瓷材料的裂纹扩展特性[期刊论文]-材料研究学报2002,16(5)
2. 章庆国.赵士芳.郭宗科.董寅生.林萍华.浦跃朴 纳米相陶瓷支架与人成骨细胞生物相容性的体外实验研究[期刊论文]-东南大学学报(自然科学版)2004,34(2)
3. 王竹菊.韩文波.陶树青.Wang Zhu-ju.Han Wen-bo.Tao Shu-qing 纳米羟基磷灰石-二氧化锆生物陶瓷材料刀片切割伤口的愈合[期刊论文]-中国组织工程研究与临床康复2007,11(26)
4. 李春光.司文捷.Li Chunguang.Si Wenjie 氧化锆陶瓷室温循环疲劳行为研究[期刊论文]-稀有金属材料与工程2007,36(z1)
5. 周洁.高金睿.王志强.佟蕊.ZHOU Jie.GAO Jin-rui.WANG Zhi-qiang.TONG Rui 微波烧结法制备TCP/TTCP复合生物陶瓷材料的研究[期刊论文]-硅酸盐通报2009,28(3)
6. 王竹菊.韩文波.陶树青.Wang Zhu-ju.Han Wen-bo.Tao Shu-qing 纳米生物陶瓷材料面对骨科应用中强度和韧性的挑战[期刊论文]-中国组织工程研究与临床康复2007,11(1)
引证文献(3条)
1.张忠明,服部修次,田川纪英,後藤光昭,石川纯明 铜合金的疲劳寿命预测[期刊论文]-材料热处理学报 2005(05)
2.王勤琴 磨牙全瓷冠抗折性能的数值模拟研究[学位论文]硕士 2008
3.赵正鹏 微弧氧化处理前后AZ91D镁合金在口腔环境中的性能研究[学位论文]硕士 2008
引用本文格式：朱平.林忠钦.陈关龙.池田清彦 生物陶瓷材料的疲劳寿命预测[期刊论文]-材料研究学报 2004(2)