凝膠注模法制備多孔羥基磷灰石陶瓷的研究.pdf

1、羥基磷灰石(HA)陶瓷具有與天然骨相似的化學(xué)組成，臨床實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明了它是生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的候選移植材料。具有多孔結(jié)構(gòu)的生物陶瓷，在組織內(nèi)生長和控制生物降解率上均有明顯的優(yōu)點(diǎn)。然而，傳統(tǒng)方法制備的多孔陶瓷的氣孔尺寸及其分布決定于成孔劑的顆粒尺寸及分布，這將導(dǎo)致多孔陶瓷具有較差的力學(xué)性能。凝膠注模法在控制氣孔形貌、結(jié)構(gòu)均勻性和減少缺陷和減小缺陷尺寸上有明顯優(yōu)勢，因此該方法已經(jīng)被認(rèn)為是制備均勻顯微結(jié)構(gòu)陶瓷的主要方法。 本文首先介紹了羥

2、基磷灰石的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，并闡述了多孔羥基磷灰石生物陶瓷材料的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。然后，采用低溫自燃燒法制備超細(xì)羥基磷灰石粉體，并以該粉體為原料，用凝膠注模成型法制備了多孔羥基磷灰石陶瓷。通過X射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)等現(xiàn)代分析測試技術(shù)對粉體和多孔陶瓷的組成與形貌進(jìn)行了檢測。研究結(jié)果表明：低溫自燃燒法制備羥基磷灰石粉體工藝可以得到分散良好的粒徑為20nm～80nm的HA粉體。在1200℃下，通過控制

3、保溫時間可以成功地控制多孔陶瓷的氣孔尺寸和氣孔率，且其強(qiáng)度隨著氣孔尺寸和氣孔率的增大而減小。單體濃度15wt％的試樣在1200℃下燒結(jié)的抗折強(qiáng)度為0.0626MPa，抗壓強(qiáng)度為83.62 Mpa，其開氣孔率為39.59vol％。 最后，研究了各個工藝參數(shù)對粉體尺寸、料漿流變性和多孔陶瓷顯微結(jié)構(gòu)的影響，進(jìn)而得到制粉時最佳絡(luò)合劑乙二醇/Ca2+物質(zhì)的量比為1/1，n(H2O)/n(Ca2+)為30，pH值為2～3，煅燒溫度為800℃