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《羥基磷灰石熱穩(wěn)定性研究進(jìn)展》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、·66·材料導(dǎo)報:綜述篇2010年9月(上)第24卷第9期羥基磷灰石熱穩(wěn)定性研究進(jìn)展薛興勇。,崔學(xué)民,昝青峰。,韓要叢,王晨。,董利民(1廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,南寧530004;2清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院精細(xì)陶瓷北京市重點實驗室,北京100084)摘要概述了化學(xué)計量比HA及缺鈣型HA在高溫下的熱分解機(jī)制,綜述了國內(nèi)外對HA熱穩(wěn)定性研究的成果,總結(jié)了通過提高鈣磷比、向晶格中引入F一或K、改變測試氣氛等提高HA熱穩(wěn)定性的方法及其機(jī)理,展望了制備高溫穩(wěn)定的HA粉末和晶須的研究方向和可能的途徑。關(guān)鍵詞羥基磷灰石晶須熱穩(wěn)定性分解機(jī)制TheTherma
2、lStability0fHydrOxyapatite:AReviewXUEXingyong,CUIXuemin,ZANQingfeng。,HANYaocong,WANGChen。,DONGLimin(1SchoolofChemistryandChemicalEngineering,GuangxiUniversity,Nanning530004;2BeijingKeyLaboratoryofFineCeramics,InstituteofNuclearandNewEnergyTechnology,TsinghuaUniversity,Beijing
3、100084)AbstractThemechanismsofdecompositionaboutstoichiometricHAandcalcium-deficientHAaredescribedfirstly,thentheresearchresultsonthermalstabilityofHAarereviewed.AndsomemethodstoimprovethethermalstabilityofHA,suchasincreasingCa/P,introducingotherionsintocrystallatticeofHA,cha
4、ngingatmosphereoftestingandSOon,aresummarized.ThepossibleroutesofpreparingHAwithhighthermalstabilityareputforward.Keywordshydroxyapatite,whisker,thermalstability,mechanismofdecomposition性的研究較多,但還沒有HA熱穩(wěn)定性相關(guān)綜述性文章的報0引言道,基于此,本文首先介紹HA的熱分解機(jī)制,然后綜述國內(nèi)羥基磷灰石(HA)由于與人體硬組織如骨、牙等具有相外研究HA熱穩(wěn)定性
5、的最新成果,最后展望制備高溫穩(wěn)定似的無機(jī)礦物成分和結(jié)構(gòu),因而具有良好的生物相容性和生HA材料的方法和工藝。物活性,是理想的骨移植替代材料,已被成功應(yīng)用在牙科和1HA熱分解機(jī)制矯形學(xué)上l_1]。盡管HA涂層已被應(yīng)用在承重骨移植的場合,但對于塊體HA來說其斷裂韌性與人骨相比非常低_3],HA化學(xué)式為Ca。(PO)(OH),Ca/P物質(zhì)的量比為僅為1MPa·m。左右,而人骨的斷裂韌性為2~12MPa·1.67,屬六方晶系,化學(xué)計量比的HA具有較高的高溫穩(wěn)定m。,因而目前HA主要還是應(yīng)用在非承重的骨替代部位。性,而非化學(xué)計量比的HA高溫穩(wěn)定性會不同程度地
6、降低。為提高HA陶瓷材料的強度和韌性,各種晶須被加入到HACihlar等[1]認(rèn)為,化學(xué)計量比的HA分解包括兩個階基體中,如SiC[、Si3N[5]、C]、A12O。[及金屬晶須[等。段,第一階段是水分排除過程(如式(1)所示),這個過程是可盡管這些晶須的加入在一定程度上可以提高HA陶瓷的韌逆的,對HA的性質(zhì)影響不大。這一階段中,隨著溫度的升性,但同時也大大降低了HA陶瓷的生物相容性和生物活高,HA逐漸失去水分變?yōu)檠趿u基磷灰石(Hydroxyoxyapa—性。此時,人們將關(guān)注的目光逐漸集中在與基體材料具有相tite,Ca1。(PO4)6(OH)2
7、(1,HOA,O≤-z≤1)。在這一過似的生物學(xué)特性的HA系列增強材料上,因而近年來HA增程中,有40~50水分移除,同時伴隨有約30體積收強材料逐漸引起了人們的重視l8,晶須和纖維作為較佳的縮。形式已被采用[11133。2Ca5(PO4)2OH—用HA晶須或纖維增強生物陶瓷材料,需要在高溫下對Ca1o(P04)6()r(OH)2(1一+xH2O(1)陶瓷材料進(jìn)行燒結(jié),而目前文獻(xiàn)報道所制備的HA晶須或纖第二階段是H0A分解產(chǎn)生磷酸三鈣,這一過程是不可維往往是缺鈣型的,在高溫下容易發(fā)生分解,造成成分和形逆的,對HA力學(xué)性能影響很大。反應(yīng)如下:貌上的
8、變化_8’14,15~,無法實現(xiàn)增強增韌的作用。因此,研究Calo(P04)6Ox(OH)2(1一3Ca3(PO4)2+HA的熱穩(wěn)定性顯