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《納米羥基磷灰石及其生物復合材料的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、摘要摘要近二十年來,接近或類似于自然骨成份的無機生物醫(yī)學材料的研究極其活躍,其中與骨組織生物相容性優(yōu)異的羥基磷灰石(HA)活性材料的研究受到重視。為了探索生物性能和力學性能兼?zhèn)涞膹秃喜牧?,本文提出HA復合材料的制備新思路:首先使用溶液法在較高濃度下制備HA粉體和HA納米針晶,然后在合成的HA粉體的基礎上探索制備兩種新型HA復合材料(連續(xù)鈦絲增強HA生物陶瓷復合材料和HA多孔坯體增強有機玻璃復合材料)。通過SEM、TEM、XRD、FTIRSHEDS等現代分析方法,表征了HA粉體的形貌、物相組成,觀察了HA陶瓷表面微觀形貌和復合材料斷口微觀形貌,分析了界面反應產物和元素分布。本文研究了H
2、A的溶液法制備,討論了HA陶瓷燒結的影響因素,研究了Ti和HA之間的界面反應,并探討了Ti絲增強HA復合材料矛I]HA多孔坯體增強PMMA復合材料的制備工藝。反應體系和分散劑、溶液濃度、反應溫度、pH值和陳化時間等因素對溶液法制備HA粉體粒度和形貌有影響,通過對上述岡素的控制可以獲得HA納米針晶。制備的HA粉體煅燒可得僅含HA和磷酸鈣的牛物陶瓷粉;升高pH值或延長陳化時間可以提高煅燒產物中HA的含量。使用鈦(Ti)絲作為HA的增強相,采JI]鋪層壓制和注漿成型的方法制備了復合材料,在真空條件下燒結,獲得了復合材料界面反應的初步結果。研究表明,注漿成型工藝可有效避免初始應力產生,Ti/
3、HA復合材料由于反應過渡層的存在改善了熱膨脹匹配,有效避免了基體裂紋的產牛。EDS分析顯示,T.的遠程擴散促進了HA基體分解和梯度過渡區(qū)的形成;Ti及其氧化物與HA界面反應劇烈,生成鈦酸鈣(CaTi03)等界面反應產物。這類反應產物改善了界面結合,可作為金屬一陶瓷復合材料的過渡層。界面反應層的厚度可通過鈦絲的預處理得到控制。HA多孔坯體增強有機玻璃(PMMA)復合材料可以采用坯體預浸漬PMMA低粘度預聚體后,再原位聚合的方法制備,PMMA預聚體的粘度、原位本體聚合的溫度是復合材料制備的關鍵岡素。關鍵詞:羥基磷灰石,鈦,有機玻璃,復合材料制備,界面反應,原位聚合摘要AbstractHy
4、droxyapatite(HA)isoneofmostimportantinorganiccomponents.Inrecent20years,thereareactivestudiesinthefieldofbiomaterialstosimulatenaturalbone.HAwasbelievedtobethebestmaterialforbonestructure.Inordertogetanewmaterialwhichshouldhasbothgoodmechanicalpropertiesandbioactivity,newmethodsofpreparingHAcom
5、positesareused.Atfirst,HApowdersandneedle—likeHAcrystalsweremadebyawetprecipitationmethod.Theresultingpowderswereusedtopreparetwokindsofnewcomposites(titaniumfiberreinforcedHAcompositeandporousHAprepregreinforcedPMMAcomposite).Inthispaper,microstructurewasobservedbySEMandTEM,phasestructurewasan
6、alyzedbyXRDandFTIR,andelementcontentwasanalyzedbyEDS.FactorsaffectingsinteringwerestudiedandinterfacereactionbetweenTiandHAwasalsoinvestigated.Newcompositepreparationapproacheswerediscussed.HApowderswerepreparedbywetprecipitationmethodinthispaper.ParametersSuchassolutionconcentration,temperatur
7、e,pHvalueandagingtimeaffectedthegranularityandmorphologyofHApowders.BioceramicpowdersconsistingofHAandCa3(P04)2wereobtainedbycalciningwetprecipitatedpowders.IncreasingpHvalueorprolongingageingtimewasfoundtoincreaseHAcontentinthere