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《納米磁性多孔羥基磷灰石生物陶瓷的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要羥基磷灰石(HA)是一種最有代表性的生物活性材料，在臨床上廣泛用作無機骨組織修復(fù)材料，磁場能夠刺激原始細(xì)胞分化成新的骨細(xì)胞，從而加速骨損傷的愈合過程。將二者復(fù)合則既可以解決生物相容性問題，又可以具備誘導(dǎo)或刺激新骨形成的作用。本研究先合成納米羥基磷灰石(HA)及磁性材料Fe304，再添加適當(dāng)?shù)母邷亟Y(jié)合劑和成孔劑，采用燒結(jié)法制備了磁性多孔羥基磷灰石生物陶瓷。用TG—DTA、XRD、SEM及FE．SEM等測試手段表征其相組成及顯微結(jié)構(gòu)，探討了材料的組成、制備工藝、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。以四水合硝酸鈣和五氧
2、化二磷為原料，無水乙醇為溶劑，采用溶膠．凝膠工藝制備了納米羥基磷灰石粉體。最佳制備工藝為控制溶膠pH為8、反應(yīng)溫度為30℃、熱處理溫度為600℃。XRD研究表明，HA樣品結(jié)晶度為95．03％，粒徑在40---50nm左右，在650℃時開始發(fā)生分解，樣品中有CaO出現(xiàn)。FE．SEM顯微結(jié)構(gòu)研究表明樣品中HA顆粒形貌為棒狀和圓柱狀，有部分團聚現(xiàn)象。FT-IR研究結(jié)果表明，納米HA粉體的晶格中含有微量C032‘，有利于改善其仿生性能。采用水熱法制備了Fe304磁性材料，控制水熱反應(yīng)溫度為140℃、反應(yīng)時間為24h、NaOH濃度為
3、2mol／L為最佳。SEM和XRD的研究結(jié)果表明，F(xiàn)e304晶體形貌為八面體，尺寸在1．5~2．59m之間，結(jié)晶度為87．70％。VSM測試結(jié)果表明Fe304的飽和磁場強度Ms=86．93emu／g，矯頑力Hc=850e，對人體安全，可用于治療骨缺損。以納米羥基磷灰石和磁性材料Fe30a為主要原料，添加一定量的生物玻璃和淀粉分別作為高溫結(jié)合劑和成孔劑，設(shè)計了4種生物陶瓷的組成，制備了納米磁性多孔羥基磷灰石生物陶瓷材料。結(jié)構(gòu)和性能測試結(jié)果表明，1020。C下燒成的配方NO．2為最佳樣品，配方中HA的含量為57．69％、Fe3
4、04含量為7．69％、生物玻璃含量為11．54％、淀粉含量為23．08％。燒成后樣品的氣孔率為45．46％、抗折強度為12。33MPa、飽和磁場強度Ms為61．92emu／g、矯頑力Hc為1030e。XRD分析表明，生物陶瓷的主晶相為Calo(P04)6(OH)2(羥基磷灰石)、Fe304(磁鐵礦)和Y—Fe203(赤鐵礦)，SEM研究結(jié)果表明，樣品中含有大量三維連通的氣孔，氣孔分布均勻，孔徑大小不一，大氣孔孔徑在10---309m之間，微孔孔徑武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文在l～5岬左右，有利于提高材料的降解性能。Fe304晶
5、粒均勻分布在HA基質(zhì)中，有利于磁性能的發(fā)揮；柱狀的Calo(P04)6(OH)2晶體構(gòu)成骨架，其它晶粒在其周圍，并由玻璃相相互連接，保證了生物陶瓷具有較高的強度。關(guān)鍵詞：納米HA，F(xiàn)e304粉體，磁性多孔生物陶瓷，溶膠．凝膠法，水熱法，結(jié)構(gòu)與性能Ⅱ武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractHydroxyapatite(HA)isamostrepresentativebioactivematerial，whichiswidelyusedasbone．repairingmaterialonclinic．Themagneticfi
6、eldCallstimulateprimitivecellstodifferentiateintonewbonecells，thusacceleratesthehealingprocessofbones．Combiningthetwowillnotonlysolvetheissueofbiocompatibilitybutalsocaninduceorstimulatetheformationofnewbone．Inthisstudy,Hydroxyapatite餌隊)andmagneticmaterialFe304wer
7、esynthesizedbeforehand，andthensomeporeformingagentandhightemperatureadhesivewereaddedtopreparemagneticporousHAbioceramicbysinteringmethod．ThephasecompositionandmicrostructureofthematerialwerecharacterizedbyTG—DTA，XRD，SEMandFE-SEM，andtherelationshipofcomposition，pr
8、ocessstructurewithpropertiesWasresearched．HAllano．powderswerepreparedbysol-gelprocessandusingCafNOsh。4H20andP205asstartingmaterials．TheoptimumprocessWas
