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TCP/TTCP復合生物陶瓷的研究

TCP/TTCP復合生物陶瓷的研究

作者:師大云端圖書館 時間:2019-06-17 分類:碩士論文 喜歡:1851
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【摘要】隨著科學技術的發展和醫療觀念的更新,對創傷的治療從傳統的以傷治傷的自/異體移植方式,向基于組織工程、生物材料及異種移植的組織修復和功能重建方向發展。近年來復合磷酸鈣生物陶瓷材料作為一種重要的骨組織工程支架材料,由于具有良好的生物相容性和生物活性,對人體無毒、無致癌作用,并在可控降解性和成骨性能上比單一磷酸鈣生物陶瓷要好。因此,復合磷酸鈣生物陶瓷材料已迅速成為高新技術產業的新生長點而發展極快,并成為生物陶瓷方面的研究熱點。本文以四水硝酸鈣[Ca(NO3)2·4H2O]和磷酸氫二銨[(NH4)2HPO4]為初始原料,采用沉淀法制備磷酸三鈣(TCP)和磷酸四鈣(TTCP)。并以TCP、TTCP為原料,按TCP/TTCP摩爾配比為1:1的條件下,采用常規燒結和微波燒結兩種方法,在不同的燒結溫度(1200℃、1250℃、1300℃)下來制備TCP/TTCP復合磷酸鈣生物陶瓷材料。通過測定收縮率研究了燒結方法和燒結溫度對TCP/TTCP復合陶瓷的影響,并采用X射線衍射、掃描電鏡對浸泡前后樣品的晶相、微觀形貌進行分析與觀察,另外通過模擬體液(SBF)浸泡實驗研究樣品的生物活性。通過測定收縮率發現隨著燒結溫度的升高,兩種方法制備樣品的收縮率都隨之升高,樣品的致密度也隨之升高。相同燒結溫度下,微波燒結樣品的收縮率明顯高于常規燒結的,微波燒結由于具有加熱溫度場均勻、熱應力小、升溫速率快、燒結時間短,防止晶粒長大等優點,所以其制備的復合生物陶瓷材料好于常規燒結法。通過XRD分析發現:燒結溫度對復合生物陶瓷材料中HA晶相的形成有一定影響。當常規燒結的溫度達到1250℃時,HA能夠穩定存在,而當微波燒結的溫度達到1200℃時,HA就能穩定存在。隨著溫度進一步升高,兩種方法燒結的復合生物陶瓷中的HA都會發生分解,生成磷酸三鈣、磷酸四鈣,而且隨著燒結溫度升高和燒結時間延長HA分解程度增大。通過SEM觀察發現:常規燒結后的樣品表面凹凸不平,氣孔分布不均勻,而微波燒結后的樣品表面平整致密,氣孔分布均勻,并且隨著燒結溫度的升高,樣品致密度增大。通過模擬體液浸泡實驗研究發現,兩種燒結方法制備的復合磷酸鈣生物陶瓷浸泡兩周后,其表面都形成一層致密的羥基磷灰石沉積層。隨著浸泡時間延長,表面沉積的粒狀物尺寸也逐漸增大,且沉積層更致密,但微波燒結后的樣品表面沉積層致密度好于常規燒結。兩種方法制備的樣品在模擬體液浸泡后的pH值變化幅度都在(7.19~7.85),均屬于安全范圍內,表明兩種方法制備的樣品都具有生物活性。
【作者】高金睿;
【導師】王志強;
【作者基本信息】大連工業大學,材料學,2010,碩士
【關鍵詞】TCP/TTCP;生物陶瓷;常規燒結;微波燒結;羥基磷灰石;模擬體液浸泡;

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