孙康宁
,
李爱民
,
董维芳
,
尹衍升
,
刘军红
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.04.022
本文主要对微孔型HAp基生物材料的制备工艺及成孔机制进行了初步研究.研究发现,经冷压成型、等静压成型后的坯体再用无压烧结可制得孔径不等的微孔型HAp-ZrO2复合材料.在成型压力、烧结温度及保温时间都相同的条件下,添加剂与纳米氧化锆含量越高复合材料的强度越低,但其最低弯曲强度也达到23MPa,大大高于已报道的多孔型材料.添加剂及纳米ZrO2的加入量是材料中孔径大小及孔隙率高低的关键因素,而成型方式、烧结温度及保温时间因素对其也有影响.
关键词:
微孔
,
HAp-ZrO2
,
成孔机制
,
生物复合材料
戚玉敏
,
何云
,
崔春翔
,
刘双进
,
王会芬
功能材料
用仿生化学方法制备钛酸钾生物薄膜/Ti-15Mo-3Nb生物复合材料,然后通过模拟体液培养试验、动态凝血试验及体外细胞培养试验对Ti-15Mo-3Nb和钛酸钾生物薄膜/Ti-15Mo-3Nb生物复合材料的体外生物相容性进行研究,以验证钛酸钾作为一种新型的生物活性涂层材料的可行性.对比试验的结果表明:(1)在模拟体液培养实验中,Ti-15Mo-3Nb表面未见钙磷沉积,表现为生物惰性,而呈多孔网状结构的钛酸钾生物薄膜具有很强的钙磷吸附能力,表现出很好的生物活性;(2)以动态凝血时间为指标,钛酸钾生物薄膜＞Ti-15Mo-3Nb,表现出良好的血液相容性;(3)细胞培养实验表明,二者均具有良好的细胞相容性,但在细胞培养初期钛酸钾生物薄膜具有更好的细胞附壁生长趋势,这将有利于损伤部位的早期愈合.钛酸钾生物薄膜/Ti-15Mo-3Nb生物复合材料表现出更好的生物相容性和生物活性.
关键词:
钛合金
,
钛酸钾生物薄膜
,
生物复合材料
,
体外生物相容性
,
生物活性
曾丽平
,
曹丽云
,
黄剑锋
,
郭申
,
张海
稀有金属材料与工程
采用原位合成与溶液共混相结合的方法,制备了短切碳纤维(C_((f)))增强纳米羟基磷灰石(HA)-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)生物复合材料.分别研究了丙烯腈基短切碳纤维含量、引发剂(过氧化苯甲酰,BPO)用量和HA的质量分数对复合材料弯曲强度和弯曲模量的影响.采用万能材料试验机和扫描电子显微镜对复合材料的弯曲性能及断面的微观形貌进行了测试和表征.结果表明,在一定质量分数范围内,分别增加碳纤维含量、BPO用量或HA的含量,复合材料的弯曲强度和模量均呈现先增大后减小的趋势.当C_((f))含量为4%、BPO用量为1.6%和HA质量分数为8%时,复合材料的抗弯曲强度和模量达到最大值,分别为130 MPa和4.47 GPa.
关键词:
碳纤维
,
纳米羟基磷灰石
,
生物复合材料
,
弯曲强度
,
弯曲模量
王江
,
杨维虎
,
沈宝珍
,
张利
高分子材料科学与工程
采用硝酸钙-丝素蛋白溶液与磷酸钠原位合成纳米羟基磷灰石(HA),在反应过程中丝蛋白(SF)诱导HA晶体生长,仿生合成HA/SF复合材料,用TEM、IR、TGA、XRD和SEM进行表征.结果表明,HA为CO2-3部分替代型,粒径为10 nm～40 nm之间的弱结晶类骨晶体,在形貌和结晶度等方面与人体骨磷灰石相似.HA/SF复合材料中丝蛋白的含量约为25%,HA和SF两相存在强烈化学键合作用.SEM观察结果表明,HA微粒被SF完全包裹,两者之间没有明显相分离.
关键词:
仿生合成
,
羟基磷灰石
,
丝素蛋白
,
生物复合材料
沈基显
,
黄剑锋
,
曹丽云
,
曾燮榕
稀有金属材料与工程
以羟基磷灰石-壳聚糖(HA-CS)为基体,碳纤维(C_((f)))为增强相,采用原位杂化法制备短切碳纤维增强HA-CS基生物复合材料.对所制备的可吸收C_((f))/HA-CS复合骨折内固定材料的吸湿膨胀及生物活性进行评价.研究羟基磷灰石含量对复合材料吸水性的影响以及复合材料在模拟体液中浸泡不同时间后的质量变化和表面羟基磷灰石的微晶仿生生长情况.采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对模拟体液浸泡后材料的结构和形貌进行表征.结果表明:复合材料中羟基磷灰石的含量与吸水率成反比,通过控制HA的含量可以控制复合材料的膨胀度;复合材料在模拟体液浸泡的过程中,随着浸泡时间的延长,复合材料的质量呈现先减少后增加的变化规律,复合材料具有很好的生物活性,能诱导羟基磷灰石微晶的沉积.
关键词:
生物复合材料
,
模拟体液
,
羟基磷灰石
,
生物活性
,
吸水率
李爱民
,
董维芳
,
孙康宁
,
胡志坤
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2007.04.012
首先采用机械合金化的方法制备出TiAl金属间化合物,用化学沉淀法制备出HA粉体,然后将二者球磨混合,经过真空热压烧结工艺制得TiAl/HA复合材料.力学性能检测结果表明,TiAl/HA复合材料的硬度比纯HA生物陶瓷要低,并且随TiAl质量分数的增加呈现降低趋势;复合材料的抗弯强度随着TiAl金属间化合物含量的增加呈上升趋势,含量为15%以下,其强度低于纯羟基磷灰石,含量处于15%到30%之间,其强度高于纯羟基磷灰石;断裂韧性高于纯HA生物陶瓷,最高可比纯羟基磷灰石提高78.7%,并且随着TiAl质量分数的增加呈上升趋势.X射线衍射结果表明复合材料中只含有TiAl金属间化合物和HA两种成分;断口扫描电镜照片显示,纯羟基磷灰石材料比较致密,而复合材料中存在一定量的气孔,其部分断裂区域显示出穿晶断裂的形态.
关键词:
羟基磷灰石
,
生物复合材料
,
TiAl金属间化合物
,
真空热压烧结
张斌
,
朱武
,
黄苏萍
,
周科朝
功能材料
通过化学共沉淀-水热合成法制备纳米级羟基磷灰石(HAP),再用自制模具制备出偶联剂改性纳米HAP/高密度聚乙烯(HDPE)挤出复合材料.通过SEM观察以及力学性能测试,研究了偶联剂改性纳米HAP/HDPE复合材料的微观结构和力学性能.结果表明: 添加硅烷偶联剂后,HAP/HDPE复合材料的力学性能获得提高,偶联剂含量为2%(质量分数)时拉伸强度最高.而当HAP含量为20%(质量分数)时,复合材料的拉伸强度和抗弯强度最高.添加了偶联剂,HAP微粒表面与HDPE有较好的亲和性,断裂过程中应力诱发的塑性变形增加,裸露的HAP颗粒明显减少.通过口模挤出可以使得聚乙烯分子链在应力作用下伸直取向,大量平行于长轴且紧密排列的微纤维形成.
关键词:
羟基磷灰石(HAP)
,
高密度聚乙烯(HDPE)
,
生物复合材料
,
硅烷偶联
王林
,
孙清杰
,
翁履谦
,
宋申华
,
徐国跃
材料开发与应用
doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2006.04.010
以CaCl2和H3PO4为先驱体,在150℃、pH为9～10的条件下,水热4h制得了纳米羟基磷灰石(HA)粉体.采用X-射线衍射、红外光谱仪、透射电子显微镜等手段对样品进行了表征.研究表明,粉体颗粒c轴方向尺寸为60～100nm,a轴方向尺寸为20～30nm,与人骨中的HA尺寸较为接近.采用注射成型法,将纳米羟基磷灰石(HA)与聚醚醚酮(PEEK)复合,制备出PEEK-HA生物复合材料,并采用拉伸试验和硬度测量检测了材料的力学性能.结果表明,适量纳米羟基磷灰石的加入以及热处理可以改善复合材料的力学性能.
关键词:
纳米材料
,
羟基磷灰石
,
水热合成
,
聚醚醚酮
,
生物复合材料
高卫民
,
阮承祥
,
陈运法
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2006.05.003
采用不同形貌的羟基磷灰石纳米粒子与聚酸酐材料复合,研究了羟基磷灰石形貌对复合材料力学强度的影响,并用扫描电子显微镜观察了复合材料的断面形态.结果发现羟基磷灰石的形貌对材料的压缩强度和压缩弹性模量影响较大:长针状羟基磷灰石增强效果较好,所得复合材料的压缩强度可达256MPa,压缩弹性模量可达9.8GPa;片状羟基磷灰石的复合材料力学强度较差,压缩强度最高只有160Mpa,压缩弹性模量最高只有7.9GPa.
关键词:
生物复合材料
,
羟基磷灰石
,
形貌
,
力学强度
王涛
,
张玉勤
,
蒋业华
,
周荣
稀有金属
采用放电等离子烧结技术制备了Ti-35Nb-7Zr-XCPP生物复合材料,研究了焦磷酸钙(CPP)含量对复合材料致密度、微观结构、显微组织及其力学性能(压缩强度、压缩弹性模量)的影响.结果表明:复合材料组织主要由β-Ti相基体、少量残留α-Ti相及CPP相组成,CPP含量的增加会导致复合材料中残留α-Ti相含量增加,过高的CPP加入量会使得CPP发生分解现象;复合材料具有较低的压缩弹性模量(40～62 GPa)和较高的抗压强度(1000 MPa以上),显示了良好的力学相容性,过高的CPP加入量会导致复合材料压缩弹性模量出现明显增大现象,从而对复合材料力学相容性产生不利的影响.
关键词:
Ti-35Nb-7Zr-XCPP
,
生物复合材料
,
放电等离子烧结
,
显微组织
,
力学性能
