生醫材料
以Gibson-Ashby公式 E* = Es(ρ*/ρs)² 估計具有開放氣孔之多孔鈦的楊氏模數。設緻密鈦的楊氏模數為 Es = 110 GPa,氣孔率為60%,則E*最接近下列何者?ρ*/ρs為相對密度。
- A約44 GPa
- B約18 GPa
- C約40 GPa
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正確答案:B. 約18 GPa
氣孔率為60%,因此相對密度為 ρ*/ρs = 1 − 0.60 = 0.40。E* = 110 × 0.40² = 110 × 0.16 ≈ 17.6 GPa,即約18 GPa,落在皮質骨楊氏模數(約10〜30 GPa)的範圍內。開放氣孔也能成為骨長入內部的支架,因此多孔金屬是減少應力遮蔽的1種方法。約44 GPa 是忘了2次方而取 110 × 0.40 的值,約40 GPa 是直接使用氣孔率而取 110 × 0.60² 的值。不過氣孔增加也會使強度,特別是疲勞強度下降,因此要在氣孔率與強度之間取得平衡來設計。
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