高品位羥基磷灰石粉體的制備和分散性研究.pdf

1、羥基磷灰石(HAp)是磷酸鈣陶瓷中的一種生物活性材料，屬于生物相容性材 料的范疇。因其具有與人體骨組織無機成分磷灰石極為相類似的化學組成和結構，而被廣泛用于骨組織修復和填充材料，以及用于一些其它基體(如金屬鈦及鈦合 金、碳/碳復合材料等)的表面涂層材料。 在HAp的各種制備方法中，化學沉淀法是目前應用最廣泛的一種。該方法制 備過程簡單易行，合成粉末的純度高、顆粒細，成本較低。但同時也存在工藝過 程耗時長、粉體粒度不均勻

2、、粉體流動性差等不足。本文通過化學沉淀法制備HAp 的實驗研究和對HAp晶體結構特點的分析，確定在HAp粉體制備過程中，其顆粒 團聚主要發(fā)生在HAp液相形核長大和粉體干燥處理兩個階段。 選用聚乙二醇2000、六偏磷酸鈉((NAPO<,3>)<,6>)和BK Giulini公司提供的粉體分 散劑Lopon885對化學沉淀法制備的HAp進行了水中分散性試驗研究。利用粒度 分布儀、X射線衍射儀(XRD)和透射電子顯微鏡(TEM

3、)對分散體系中制備出的 HAp進行了粒度分布、形貌和物相分析。結果表明：在化學沉淀法制備HAp粉體 過程中，(NaPO<,3>)<,6>和Lopon885均可通過“空間位阻效應”減弱HAp顆粒在水中 的團聚。因此，(NaPO<,3>)<,6>在制備高分散性的HAp粉體方面具有較高的應用價值。 通過對采用六偏磷酸鈉作為分散劑制備的HAp粉體進行粒度分析發(fā)現(xiàn)，當 m(NAPO<,3>)<,6>：m(HAp)=20％時制得的H

4、Ap粉體平均粒徑最為細小，分布也最接近正態(tài)分布規(guī)律。對未加分散劑，但采用共沸蒸餾干燥制得的粉體(Hal)與傳統(tǒng)化學沉淀法制備的Hap粉體進行了微觀形貌和晶體結構的對比研究。結果表明，在相同的熱處理條件下，前者分散性較好。結合以上研究，最終確定選用(NAPO<,3>)<,6>作為分散劑，共沸蒸餾作為干燥手段的化學沉淀法制備Hap粉體的工藝相對優(yōu)化方案。本研究還發(fā)現(xiàn)，經(jīng)(NaPO<,3>)<,6>分散的Hap粉體的熱穩(wěn)定性較差。在目前普遍采