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采用含乙烯基聚硅氮烷为原料,利用先驱体转化法与有机泡沫浸渍法相结合制备SiCN泡沫陶瓷.通过聚氨酯泡沫及聚硅氮烷的热分析制定温度曲线,研究了裂解温度、浸渍/裂解增强处理次数等工艺参数对泡沫陶瓷抗压强度的影响,采用XRD、SEM及EDS对SiCN泡沫陶瓷进行了物相、微观结构及成分分析.结果表明,在1000～1400 ℃温度范围内,随着温度的升高,泡沫陶瓷的抗压强度先升高后降低,增强处理对提高抗压强度有明显效果,当裂解温度为1300 ℃,经二次增强处理后,试样的抗压强度达11.5 MPa.XRD研究表明,随着温度的逐步升高,聚硅氮烷的裂解产物发生了由非晶态向晶态的转变.微观结构分析显示,SiCN泡沫陶瓷呈三维网状结构,具有良好的贯通性,开孔气孔率达到85%.

关键词: 泡沫陶瓷 , 聚硅氮烷 , 先驱体转化法 , 有机泡沫浸渍法

莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的制备及抗压强度研究

谌伟 , 闫洪

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2015.04.006

以碳化硅微粉作为原料,并选用Al2O3、高岭土和MgO作为烧结助剂,同时选用羧甲基纤维素钠(CMC)、聚丙烯酰胺(PAM)和可溶性淀粉作为添加剂,通过有机泡沫浸渍法制备出莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷材料.研究了不同原料组成、不同烧结温度等工艺参数对所制备的莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷物相组成、微观结构的影响,同时对莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的孔隙率、力学性能进行了测试.研究结果表明:莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的微观结构控制主要受碳化硅含量的影响,随着碳化硅含量的增加,莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的孔隙率有明显的降低,但抗压强度随之提高;随着烧结温度的提高,孔棱的致密度增加,抗压强度亦显著提高;莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的最佳烧结温度为1600℃,陶瓷粉料中最佳的SiC含量为35％.在1600℃烧结温度下,碳化硅的含量为35％时,获得了孔隙率为76.19％和抗压强度为4.63 MPa的莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷.

关键词: 泡沫陶瓷 , 莫来石/碳化硅 , 烧结助剂 , 有机泡沫浸渍法

硼硅酸盐生物活性玻璃多孔支架的制备

刘欣 , 姚爱华 , 王德平 , 黄文hai , 付海罗 , 赵荻 , 吕维加 , 潘浩波

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00322

Na₂O-CaO-SiO₂-P₂O₅-B₂O₃系硼硅酸盐生物玻璃是一类具有良好生物活性和降解性能的组织工程材料. 本研究中, 采用有机泡沫浸渍法, 乙醇作溶剂, 乙基纤维素作添加剂, 将硼硅酸盐玻璃粉体制备成具有三维连通网状结构的组织工程多孔支架. 通过调节浆料的固相含量和乙基纤维素含量, 改善坯体的涂覆量, 在支架孔径为300~500μm,孔隙率高于80%时, 使支架抗压强度从0.03MPa提高到0.36MPa. 根据蜂窝状结构模型分析, 发现采用高强度玻璃, 优化浆料是改善多孔材料结构和力学性能的有效途径. 用该模型理论指导, 由Na₂O-K₂O-MgO-CaO-SiO₂-P₂O₅-B₂O₃系统制成的另一种硼硅酸盐玻璃支架, 其抗压强度可达5~8MPa. 实验表明有机泡沫浸渍法在制备组织工程支架中有广泛的应用前景.

关键词: 有机泡沫浸渍法 , borosilicate bioglass , scaffolds , slurry

硼硅酸盐生物活性玻璃多孔支架的制备

刘欣 , 姚爱华 , 王德平 , 黄文旵 , 付海罗 , 赵荻 , 吕维加 , 潘浩波

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2008.02.024

Na2O-CaO-SiO2-P2O5-B2O3系硼硅酸盐生物玻璃是一类具有良好生物活性和降解性能的组织工程材料.本研究中,采用有机泡沫浸渍法,乙醇作溶剂,乙基纤维素作添加剂,将硼硅酸盐玻璃粉体制备成具有三维连通网状结构的组织工程多孔支架.通过调节浆料的固相含量和乙基纤维素含量,改善坯体的涂覆量,在支架孔径为300～500um,孔隙率高于80%时,使支架抗压强度从0.03MPa提高到0.36MPa.根据蜂窝状结构模型分析,发现采用高强度玻璃,优化浆料是改善多孔材料结构和力学性能的有效途径.用该模型理论指导,由Na2O-CaO-SiO2-P2O5-B2O3系统制成的另一种硼硅酸盐玻璃支架,其抗压强度可达5～8MPa.实验表明有机泡沫浸渍法在制备组织工程支架中有广泛的应用前景.

关键词: 有机泡沫浸渍法 , 硼硅酸盐生物活性玻璃 , 多孔支架 , 浆料

有机泡沫浸渍法制备多孔生物玻璃支架的研究

谢林 , 陈晓峰 , 赵娜如 , 郭常亮

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00280

选用58S生物活性玻璃粉体为原料,利用预先处理过的聚氨酯泡沫作为模板,制备了一种孔隙率高, 贯通性好,孔径可控的生物玻璃多孔支架.并通过排水法、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及傅里叶红外光谱(FTIR)等方法研究和表征了多孔支架的显气孔率、晶相组成、显微形貌和生物活性.结果表明,浸料一次所得支架的显气孔率为93%左右,浸料二次下降为80%左右;在SBF溶液中,随着时间的延长,材料表面最初形成的颗粒状钙磷化合物逐渐矿化生成叶片状碳酸羟基磷灰石(HCA)层,表明该材料恒温37℃时具有较好的生物矿化性能和生物活性.

关键词: 生物活性玻璃 , 有机泡沫浸渍法 , 多孔支架 , 碳酸羟基磷灰石

多孔双相磷酸钙骨组织工程生物支架的制备及性能研究

吴思宇 , 颜廷亭 , 徐静静 , 谌强国 , 陈庆华

人工晶体学报

以碳酸钙(CaCO3)和磷酸(H3PO4)为原料,用湿法合成了双相磷酸钙陶瓷粉体,再采用激光成型技术处理聚氨酯泡沫载体,通过有机泡沫浸渍法合成多孔双相磷酸钙生物支架.采用X射线衍射仪(XRD),红外光谱分析(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对样品的组成和形貌进行了表征.结果表明:制得的粉体为双相磷酸钙粉体,包含β-TCP和HAP两相,其中β-TCP为主相,其质量比占86.7％;制得的多孔支架为双相磷酸钙生物支架,孔隙率为90％以上,抗压强度为0.12 MPa,多孔支架具有规则直通孔与不规则三维通孔相结合的孔洞结构,直通孔孔径范围为1.0～1.3 mm,三维通孔孔径范围为200 ～ 700 μm,满足骨组织工程支架对多孔材料的孔径要求;双相磷酸钙粉体和双相磷酸钙生物支架均表现为无细胞毒性.

关键词: 双相磷酸钙陶瓷 , 多孔材料 , 有机泡沫浸渍法 , 组织工程支架