β-TCP-HAP復(fù)合生物陶瓷的制備.pdf

1、羥基磷灰石(HAP，Ca<,10>(PO<,4>)6(OH)<,2>)是人體骨主要的無機(jī)組成成分，具有良好的骨傳導(dǎo)作用；β-磷酸三鈣(β-TCP，β-Ca<,3>(PO<,4>)<,2>)是一種具有生物活性和生物降解性的材料。β-TCP/HAP雙相陶瓷改善了HAP陶瓷的生物降解性能，在不改變HAP骨傳導(dǎo)作用的同時(shí)更有利于自然骨的長入，但是由于β相向α相的轉(zhuǎn)變溫度低于燒結(jié)溫度，造成了難以制備出致密的β-TCP/HAP復(fù)合陶瓷。 本

2、課題中，將β-TCP粉料與明膠溶液混合料漿在導(dǎo)熱油中進(jìn)行分散，制備了粒徑在314～800μm的β-TCP/明膠凝膠小球。成型燒結(jié)后通過浸漬法與HAP進(jìn)行復(fù)合而制備出具有新的復(fù)合結(jié)構(gòu)的β-TCP/HAP復(fù)合生物陶瓷：以β-TCP小球構(gòu)成陶瓷坯體，HAP填充于小球之間的空隙中。并引入Mg<'2+>和Na<'+>改善其機(jī)械性能。 本文分析了油溫、攪拌速度、添加劑含量和冷卻工藝對液相分相成球工藝的影響，并確定了最佳的工藝條件；通過對燒成

3、過程中失重曲線的分析確定了最佳的升溫制度；探討了Mg<'2+>和Na<'+>的添加量對機(jī)械性能的影響規(guī)律以及兩種離子對復(fù)合生物陶瓷機(jī)械性能影響的機(jī)理；采用TRIS/HCl模擬體液對復(fù)合生物陶瓷進(jìn)行了初步的體外降解實(shí)驗(yàn)，分析了其降解性能以及降解規(guī)律。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：控制油溫30℃，攪拌速度為250rpm，分散成球后于0℃下急冷處理能夠制備出粒徑在314～800μm的凝膠小球并保持較好的球型；Mg<'2+>的引入將β-TCP向α-T

4、CP轉(zhuǎn)變的相變溫度提高到了1200。C以上；MgO含量1wt﹪的β-TCP小球壓制的復(fù)合陶瓷在1150℃下燒成的試樣的抗壓機(jī)械強(qiáng)度能夠達(dá)到17.29MPa；添加了2wt﹪Na<,2>O的陶瓷試樣內(nèi)形成了Ca<,10>Na(PO<,4>)<,7>，使得陶瓷中出現(xiàn)了微量的液相，進(jìn)一步促進(jìn)了陶瓷的燒結(jié)，機(jī)械強(qiáng)度可以達(dá)到8.1 MPa。 體外降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：β-TCP/HAP復(fù)合生物陶瓷具有一定的降解性能，在降解過程中β-TCP小球部