硅酸钙类骨水泥改性研究进展

硅酸钙类骨水泥材料具有良好的自固化性能,能够作为硬组织修复材料对缺损的骨和牙进行填充和修复,但是由于其力学性能不足、固化时间长等缺点限制了其在临床上的应用范围。该文主要综述了硅酸钙粉体的制备方法及硅酸钙类骨水泥的力学强度、凝结时间、可注射性、降解及生物相容性等,并提出今后的研究重点是利用各体系骨水泥间的性能互补关系,将硅酸钙类骨水泥与其他体系骨水泥进行交叉复合,有望获得综合性能优良的无机复合骨水泥。

添加磷酸氢钙对硅酸三钙骨水泥性能的影响

本文将磷酸氢钙(CaHPO4·2H2O,DCPD)添加到硅酸三钙(Ca3SiO5,C3S)骨水泥中,采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),万能力学测试机等手段对不同添加量的骨水泥进行表征,考察添加DCPD对硅酸三钙骨水泥性能的影响。实验表明,C3S材料中添加10%DCPD有着优于单纯C3S骨水泥的水化性能,骨水泥的初凝时间从92min缩短到80min;添加20%～30%DCPD能提高材料的短期力学强度,可以实现其短期抗压强度的优化;添加30%～40%DCPD的材料有着优良的生物活性与适中的可降解性能。结果表明,通过添加DCPD优化C3S水泥的性能,对各种不同性能具有DCPD添加量的依赖性。通过进一步优化DCPD添加量,将可能获得优良的生物活性骨缺陷填充材料。

关于水泥强度形成的探讨

通过系统地阐述水泥水化、凝结、硬化的作用机理,提出了水泥浆体组分—结构—性能的概念,为新品种水泥的设计和混凝土施工过程中应注意的问题和处理的措施提供了理论基础。

碳酸钠液相改性硅-磷酸钙复合骨水泥研究

以质量分数70%的硅酸三钙(Ca3SiO5,C3S)和30%磷酸氢钙(CaHPO4·2H2O,DCPD)复合得到的DCP30粉体材料为固相,以不同浓度碳酸钠溶液为液相,得到碳酸钠改性骨水泥材料。使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、万能材料试验机等手段对不同浓度改性材料进行表征。结果显示:添加碳酸钠液相,骨水泥初、终凝时间分别缩短至16和55min;调控碳酸钠液相浓度,可以实现短期抗压强度优化;使用碳酸钠后,固化自发生成羟基磷灰石(HA)。浸泡模拟体液(SBF)7天,材料表面覆盖HA沉积层,生物活性优越。碳酸钠液相改性硅-磷酸钙复合骨水泥体系的水化性能、短期力学性能以及生物活性均优于Ca3SiO5水泥和未改性硅-磷酸钙复合骨水泥,是一种良好的生物活性骨修复材料。