宁成云
,
王迎军
,
叶建东
,
陈晓峰
,
吴刚
,
赵娜如
,
郑裕东
,
南开辉
,
陈虎
功能材料
采用净能量控制的等离子喷涂技术,在钛合金基体上制备出HA-ZO2生物活性功能涂层,利用纳米硬度计(nanoindentation)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等对生物活性功能涂层的结构特征进行分析.结果表明:(1)生物活性功能涂层表面分布着不同尺寸范围的孔洞,具有典型的多孔结构特征,整个涂层沿垂直基体方向从底层致密结构向表面层多孔结构过渡,涂层表面成分为生物活性的羟基磷灰石;(2)金属基体与陶瓷界面区域的弹性模量、硬度呈梯度变化,涂层的这种结构特征有利于改善生物活性涂层的综合性能,提高涂层与基体的结合强度,其结合强度达到48.6MPa.
关键词:
功能涂层
,
等离子喷涂
,
梯度
,
生物材料
赵连娜
,
任力
,
尹诗衡
,
赵娜如
,
王迎军
,
陈浩
,
瞿佳
材料导报
采用溶液浇铸法制备了壳聚糖膜,通过氮等离子体对壳聚糖膜进行表面改性以提高其表面亲水性.采缮用扫描电子显微镜(SEM)、表面接触角分析仪和X射线光电子能谱(XPS)对改性前后壳聚糖膜的表面结构和性能进行分析和表征,研究了不同等离子体处理时间和不同放电功率对壳聚糖膜表面结构和性能的影响.结果表明:经氮等离子体处理后,壳聚糖膜的表面接触角可由103.0°降为48.8°,表面亲水性得到明显改善.由XPS分析得知,膜表面的氧、氮含量及氧碳比增加,表面的C-C键发生了断裂而生成新的>C=O(COOR、COOH或CONH)等极性基团,从而使其亲水性增强.
关键词:
壳聚糖
,
等离子体处理
,
X射线光电子能谱
,
亲水性
胡劲
,
陈晓峰
,
赵娜如
,
孟永春
,
苗国厚
,
李玉莉
硅酸盐通报
在利用熔融法制备生物玻璃过程中,由于熔融条件及原料纯度的改变而使玻璃显示不同颜色,如淡红色、淡蓝色与无色.为了探讨生物玻璃的显色机理,进而控制制备工艺,本研究采用紫外-可见分光光度计测定了显色生物玻璃在可见光范围内的透光曲线.采用X射线荧光光谱(XRF)确定造成生物玻璃显色的杂质元素为镍、铁和硫,并探讨了生物玻璃的显色机理.通过体外实验和红外光谱分析技术以及比较了不同显色生物玻璃的矿化性能,来反映其生物活性的水平.研究结果显示呈淡红色和无色生物玻璃的体外矿化性能略高于淡蓝色生物玻璃.本文研究结果可用于生物玻璃的标准化制备工艺控制.
关键词:
生物玻璃
,
显色机理
,
生物矿化
,
过渡金属离子
李向军
,
陈晓峰
,
王迎军
,
赵娜如
,
杨春蓉
功能材料
利用改性生物玻璃粉体和胶原、透明质酸钠、磷酸丝氨酸等天然生物分子复合制备仿生型三维多孔骨组织工程支架材料,利用体外模拟实验结合SEM、FTIR、XRD 等测试方法对材料的显微结构、生物矿化性能进行了综合研究,研究表明该材料具有良好的孔隙结构,在模拟生理溶液(SBF)中反应24h即可在支架表面形成碳酸羟基磷灰石(HCA).
关键词:
仿生
,
多孔支架
,
生物矿化
赵娜如
,
王迎军
,
陈晓峰
,
杨宇霞
,
吴刚
材料导报
采用溶胶-凝胶法制备了CaO-P2O5-SiO2系统生物活性玻璃粉体,并通过成型烧结工艺制成多孔材料,对比研究了样品在动态和静态2种体外模拟实验系统中的材料矿化沉积,通过测量溶液pH值,Ca2+浓度,及样品的XRD、SEM、FTIR测试,证明了动态体外模拟系统可以更好地模拟体内环境,生物活性玻璃材料在2种模拟系统中表面都有碳酸羟基磷灰石生成.
关键词:
溶胶-凝胶法
,
生物活性玻璃
,
碳酸羟基磷灰石
杜昶
,
赵娜如
,
叶建东
,
陈晓峰
,
王迎军
中国材料进展
由肿瘤、炎症及各类创伤而导致的骨组织坏死、病变、缺失及骨折是临床多发病症，自体骨移植虽然是临床治疗的“金标准”，但由于供体受限而很难满足需求。通过对天然骨本身的成分、结构特性及矿化过程的模仿，应用先进材料制备技术，特别是纳米技术，对材料的组成、结构进行设计与凋控，获得仿生型骨修复材料或者对传统材料进行仿生功能化修饰，以满足临床对痫损或缺失的骨组织进行有效修复和功能重建具有重要意义。阐述了仿生功能化骨修复材料的相关研究，主要包括类骨钙磷纳米矿物的合成，有机分子摸板对纳米矿物尺寸和形貌的调控，以及仿生多孔结构支架的构建等。
关键词:
骨修复材料
,
生物矿化
,
仿生合成
赵娜如
,
康海峰
,
刘梦姣
,
孙原龙
,
李培巍
硅酸盐通报
以(NH_4)_2HPO_4和Ca(NO_3)_2·4H_2O为基本原料,加入一定量的聚乙二醇作为分散剂,采用液相沉淀法制备磷酸钙盐前驱体,经过850 ℃高温煅烧制得结晶度较高的β-磷酸三钙(β-TCP)粉体.采用XRD、TEM和粒度分析等手段对粉体进行测试,分别研究了pH值、分散剂聚乙二醇(PEG)的分子量及加入量对产物物相组成、团聚程度的影响.结果表明,控制pH值为7～8,加入1.5%的PEG6000作为分散剂,可制得纯度高、结晶状态良好、分散性好的β-TCP粉体.
关键词:
β-TCP粉体
,
液相沉淀法
,
分散剂
赵娜如
,
王迎军
,
杜昶
,
邓延婕
,
蔡岩
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00889
采用卵磷脂对生物活性玻璃粉体表面进行改性处理, 并研究了生物活性玻璃与卵磷脂的相互作用. 热分析(TG/DSC)、傅立叶变换红外光谱（FTIR）分析表明, 卵磷脂在生物活性玻璃表面附着,通过氢键等弱键相互作用. 表面改性后的生物活性玻璃粉体与壳聚糖复合后, 复合材料的力学强度与未处理的相比有明显提高. 扫描电子显微镜(SEM)结果显示, 经处理后的生物活性玻璃粉体在壳聚糖中分散均匀, 两者结合紧密, 表明卵磷脂改性可以有效地提高生物活性玻璃粉体与壳聚糖有机基质的界面结合强度.
关键词:
卵磷脂
,
bioglass
,
surface modification
宁成云
,
王迎军
,
叶建东
,
赵娜如
,
陈晓峰
,
吴刚
功能材料
利用净能量控制的PRAXAIR4500型等离子喷涂系统,在钛合金基体上制备出HA/ZrO2功能梯度涂层,采用HTEM、XRD、SEM等对涂层过渡层ZrO2相的结构特征进行分析.结果表明:(1)富锆的过渡层存在ZrO2 3种晶型,主要以四方氧化锆为主,含有少量的立方氧化锆及微量的单斜氧化锆和CaZrO3,单斜氧化锆的出现说明材料内发生了四方氧化锆向单斜氧化锆马氏体相变,这种马氏体相变有利于提高HA材料的韧性;(2)生物活性功能涂层的富锆过渡层致密,与钛合金基体结合紧密,纯羟基磷灰石的表面层具有典型的多孔结构特征,整个涂层沿垂直基体方向从过渡层致密结构向表面层多孔结构过渡;涂层的这种结构特征有利于改善功能梯度涂层的综合性能,提高涂层与基体的结合强度,其结合强度达到48.6MPa.
关键词:
ZrO2
,
功能梯度涂层
,
TEM
,
等离子喷涂
陈晓峰
,
王迎军
,
赵娜如
,
AnusaviceK.J
,
ClarkA.E
无机材料学报
利用体外试验方法以及SEM/EDAX、ICP、FTIR等分析技术,对氟硅碱钙石(fluorcanasite,K2Na4Ca5Si12O30F4)齿科微晶玻璃的腐蚀机理,以及溶胶-凝胶Al2O3,、TiO_2及ZrO2涂层改善微晶玻璃抗侵蚀的效果进行了比较分析。研究表明,口腔溶液对该齿科微晶玻璃的侵蚀源于溶液中的H3O+离子与微晶玻璃表面的Na+及K+发生迅速的离子交换,从而形成结构疏松的表面富SiO2层。其Si-O网络进而被H2O分子所断开,使SiO2以可溶性硅胶形式溶解于溶液中。此反应导致大量的表面结构缺陷,从而降低了材料的强度和使用寿命,浸泡25天后微晶玻璃表面最终的反应产物是一层低结晶度的颗粒状碳酸羟基磷灰石Ca10(PO4)6(2OH-,CO32-),溶胶-凝胶AL2O3涂层具有显著的改善齿科微晶玻璃抗唾液腐蚀的作用.
关键词:
溶胶-凝胶法
,
glass-ceramics
,
artificial saliva
,
corrosion
