微波燒結(jié)含co,339;2的多孔βtcpha雙相生物陶瓷材料及其性能的研究

1、四川大學(xué)博士學(xué)位論文微波燒結(jié)含CO的多孔β-TCP/HA雙相生物陶瓷材料及其性能的研究姓名：孫璐薇申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：生物醫(yī)學(xué)工程指導(dǎo)教師：冉均國20040501四川大學(xué)博士學(xué)位論文有利于提高多孔鈣磷陶瓷材料的生物活性。采用濕法合成的含C 0 3 2 - 的1 3 一T C P ／H A 雙相陶瓷粉末前驅(qū)體原料，以添加致孑L 劑法制備多孔陶瓷坯體，通過篩選，最后選定以硬脂酸為大孔致孔劑，聚乙烯醇縮丁醛( P V B ) 粉末為微孔致

2、孔劑，研究了固液比、粘結(jié)劑用量等成型工藝條件對成型坯體質(zhì)量的影響，制得了孔結(jié)構(gòu)良好的多孔陶瓷材料。通過常規(guī)燒結(jié)制備多孔生物陶瓷材料，優(yōu)化了燒結(jié)制度，重點(diǎn)研究了燒結(jié)溫度對多孔B—T c P ／H A 雙相陶瓷相組成、微觀結(jié)構(gòu)及理化性能的影響。采用微波燒結(jié)有望解決同時(shí)提高生物陶瓷力學(xué)性能和生物學(xué)活性的矛盾問題，但目前對多7 L B —T c P ／H A 雙相陶瓷以及含C 0 3 2 ．的多孔口一T C P ／H A 雙相陶瓷的微波燒結(jié)未見

3、有關(guān)報(bào)道。因此本課題以自行研制的微波燒結(jié)系統(tǒng)、自主設(shè)計(jì)的保溫體，首次對多孔D —T c P ／H A 雙相陶瓷進(jìn)行燒結(jié)研究，為微波燒結(jié)技術(shù)在生物活性陶瓷上的應(yīng)用開辟了一條新途徑。對影響微波燒結(jié)的工藝參數(shù)如微波源功率( 燒結(jié)溫度) 、燒結(jié)時(shí)間和升溫速度進(jìn)行了研究。用微波燒結(jié)的方法可以獲得燒結(jié)良好的多孔B —T c P ／H A 雙相生物陶瓷，與常規(guī)馬弗爐燒結(jié)相比，微波燒結(jié)溫度降低了大約1 0 0 ℃，所用時(shí)間僅為常規(guī)法的2 0 7 0 ，

4、大大提高了燒結(jié)效率并且降低了能耗；微波燒結(jié)樣品的晶粒尺寸約為3 0 0 ～4 0 0 n m ，明顯小于常規(guī)馬弗爐燒結(jié)所得的1 u I n 的晶粒；晶粒細(xì)小有利于增加陶瓷的溶解性，也有利于提高陶瓷的強(qiáng)度，能使鈣磷陶瓷的力學(xué)性能和生物活性得到同時(shí)提高。從應(yīng)用角度來看，多孔B —T C P ／H A 雙相生物陶瓷能否成功地作為骨替代材料取決于B —T C P 的較高的溶解度和H A 較好的生物相容性。通過多孔口一T C P ／H A 雙相生

5、物陶瓷在體外生理鹽水中的溶解實(shí)驗(yàn)，首次研究了微波燒結(jié)和各種不同條件制得的含C 0 3 2 - 多孔雙相陶瓷的溶解性能，建立了溶解動(dòng)力學(xué)方程。結(jié)果表明，p —T C P 相含量由0 增大到4 0 ％，溶解鈣離子的濃度增大，表明可以通過控制B—T C P 相的含量來精確控制雙相生物陶瓷的溶解性。燒結(jié)溫度升高，多孔陶瓷中1 3 一T C P 相含量增加，導(dǎo)致陶瓷溶解度增大；含有C 0 3 2 “ 的雙相陶瓷的鈣離子濃度比不含C 0 3 2 -