納米羥基磷灰石及牛骨原料多孔生物陶瓷的制備和性能表征.pdf

1、本文的工作有三個(gè)部分，甘氨酸燃燒法制備納米羥基磷灰石(HAP)及其陶瓷、牛骨原HAP多孔陶瓷的制備和HAP燒結(jié)動(dòng)力學(xué)研究。
　　 以甘氨酸為螯合劑采用自蔓延燃燒法制備出納米羥基磷灰石/β-磷酸三鈣(HAP/β-TCP)復(fù)合粉體。通過(guò)對(duì)溫度和PH值等條件的控制來(lái)達(dá)到最佳的工藝條件；對(duì)所得HAP粉體及陶瓷樣品進(jìn)行XRD、TEM、SEM分析以及力學(xué)性能測(cè)試，用以探討自燃燒法制備的機(jī)理、甘氨酸做螯合劑對(duì)粉體制備的影響和燒結(jié)溫度對(duì)陶瓷樣品

2、性能的影響，并最終確認(rèn)獲得了納米級(jí)HAP粉體。研究表明甘氨酸作螯合劑可以簡(jiǎn)化制備過(guò)程，明顯的細(xì)化顆粒；1300℃燒結(jié)試樣，可獲得最大抗彎強(qiáng)度和楊氏模量，且符合人體骨組織替代材料力學(xué)性能要求。
　　 通過(guò)物相分析、微觀結(jié)構(gòu)觀察、激光粒度分析測(cè)試和力學(xué)性能測(cè)試等方法，對(duì)牛骨原料制備HAP粉體及其陶瓷和多孔陶瓷進(jìn)行了探討。結(jié)果表明以牛骨為原料，經(jīng)過(guò)處理，成功制備出純度較高的羥基磷灰石粉體；1200℃以上溫度燒結(jié)時(shí)，HAP相分解有TCP

3、析出；抗彎強(qiáng)度和人工合成HAP陶瓷相當(dāng)，彈性模量相對(duì)較低，但更接近于天然骨；采用尿素為造孔劑，制備出多孔HAP生物陶瓷，該多孔陶瓷孔洞相互貫通，孔隙率位于34％～60％，平均孔徑約為110μm，滿(mǎn)足人體骨骼替代材料微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能要求的多孔HAP生物陶瓷。
　　 通過(guò)階梯等溫?zé)崤蛎浄?，結(jié)合掃描電鏡、XRD等測(cè)試方法分別對(duì)化學(xué)合成HAP和牛骨原HAP的燒結(jié)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。結(jié)果表明，隨著燒結(jié)溫度的升高，兩種HAP陶瓷試樣的