生物陶瓷复合材料的研究

本文采用化学共沉淀法制备了羟基磷灰石 (HAP)和二氧化锆 (ZrO2 )超细粉。以此为原料 ,通过不同材料的优化组合 ,采用烧结法制备了HAP ZrO2 二元体系及HAP ZrO2 BG三元体系复合生物陶瓷材料 ,并通过XRD、FTIR、TEM、SEM等测试手段揭示了材料的矿物组成及显微结构。研究结果表明 :复合生物陶瓷材料具有较好的力学性能、化学稳定性、生物相容性 ,是一种很有应用前景的复合型生物陶瓷材料。

聚醚醚酮/牙源性双相生物陶瓷复合材料的制备及力学性能

背景:牙齿的物理性质和化学组成与人体骨组织极为相似,且无机成分所占比例较大,因此可以考虑将牙齿作为一个潜在的自体或同种异体骨缺损修复材料。目的:制备聚醚醚酮/牙源性双相生物陶瓷复合材料,并测试其机械性能。方法:收集临床上废弃的人离体牙,经初步煅烧去除有机成分,将其浸泡于磷酸氢二铵溶液24 h后再次煅烧,制备成以羟基磷灰石和β-磷酸三钙为主要成分的双相陶瓷,粉碎后过200目筛,采用有机泡沫浸渍法制备出聚醚醚酮/牙源性双相生物陶瓷,行物相分析、扫描电镜、元素分析、孔隙率、抗压强度、黏结强度检测。结果与结论:聚醚醚酮/牙源性双相生物陶瓷为多孔网状结构,且孔间相互连通,孔径100-800μm,孔隙率为73.65%,抗压强度为(165.260±11.703)N,黏结强度为(14.63±6.21)MPa,陶瓷中P元素含量占19.8%、Ca元素含量占40.5%,主要物相为β-磷酸三钙、羟基磷灰石。结果说明制备的聚醚醚酮/牙源性双相生物陶瓷具有良好的力学性能。

生物羟基磷灰石涂层材料的研究进展

综述了羟基磷灰石生物陶瓷复合材料的发展及其涂层材料的制备工艺,分析了羟基磷灰石生物涂层材料的性能及涂层与基体的界面结合状态,提出了涂层材料急待解决的几个关键问题。

生物医学材料概论

随着生物科学以及材料学的发展,在临床上生物医学材料正逐步替代传统医学材料,生物医学材料以及良好的生物相容,耐酸碱,耐腐蚀且不会破坏体内平衡的优良特性,而受到广泛的关注。本文就生物医学材料的特性、分类以及研究进展进行一综述,并对几种生物医学材料的特点做一简要介绍。

丽文哈贝壳螺旋微结构研究

对丽文哈贝壳的微结构进行了扫描电镜(SEM)观察,观察显示它是由无机霰石层和有机胶原蛋白组成的一种生物陶瓷复合材料,其中无机霰石层平行于贝壳表面整齐排列。观察也显示这些霰石层是由长而薄的霰石片所组成,不同霰石层中的霰石片具有不同的方向,构成螺旋等铺层形式。更仔细的观察显示每一霰石片又是由长而细的霰石纤维所组成,最细的霰石纤维具有纳米的尺度。根据在贝壳中观察到的螺旋结构,进行了螺旋结构和平行结构最大拔出力的比较实验研究,结果显示螺旋结构的最大拔出力大于平行结构的最大拔出力,它使贝壳具有高的强韧性。研究结果对高性能仿生陶瓷复合材料设计提供了有益指导。

文哈贝壳多级微结构特征及螺旋交叉微结构的韧性机制

使用扫描电镜(SEM)观察了文蛤贝壳的微结构。结果显示:文哈贝壳是一种由无机霰石和有机胶原质组成的多级生物陶瓷复合材料。贝壳由平行的霰石层组成,每一霰石层由长而薄的霰石片所组成,每一霰石片又是由直径在纳米尺度的霰石纤维组成;在不同霰石层中的霰石纤维具有不同的方向,它们构成一种螺旋交叉微结构。对螺旋交叉微结构和平行微结构进行了与材料断裂韧性有关的最大拔出力的比较分析,结果表明:螺旋交叉微结构的最大拔出力明显大于平行微结构的最大拔出力,螺旋交叉角越大,拔出力的差值也越大。

蛤蜊贝壳交叉铺层微结构研究

使用扫描电镜(SEM)观察蛤蜊贝壳的微结构,结果显示蛤蜊贝壳是一种由无机文石和有机胶原蛋白组成的层状生物陶瓷复合材料。观察结果也显示文石层是由长而薄的文石片所组成,并且不同层的文石片具有不同的方向,构成不同的交叉铺层微结构。在这种交叉铺层微结构中,任意文石层中的文石片都和它邻近文石层中的文石片保持一个夹角,这个夹角在贝壳的不同位置可能是不同的。根据在贝壳中观察到的交叉铺层微结构,进行了具有不同夹角的纤维最大拔出力的实验研究,结果表明具有一定夹角的纤维最大拔出力大于平行纤维的最大拔出力。纤维间的夹角越大,最大拔出力也越大。

蛤蜊贝壳霰石片纤维交错纳米结构

扫描电镜观察表明蛤蜊贝壳是由无机霰石层和有机胶原蛋白组成的一种生物陶瓷复合材料。无机霰石层由平行于贝壳表面的长而薄的霰石片所组成。观察也发现每一霰石片又是由更细小的霰石片纤维所组成,霰石片纤维的厚度具有纳米的尺度。不同霰石层中的霰石片纤维具有不同的取向,构成一种交错纳米结构。在实验观察基础上,研究了在交错纳米结构中的霰石片纤维的最大拔出力,并与在0°结构中的霰石片纤维的最大拔出力进行了比较。结果显示在交错纳米结构中的霰石片纤维的最大拔出力明显大于在0°结构中的霰石片纤维的最大拔出力,霰石片纤维的交错纳米结构使得贝壳具有高的断裂韧性。