泡沫浸漬法制備多孔鈮生物材料及其性能.pdf

1、金屬鈮具有優(yōu)良的生物活性和生物相容性以及最低的生物毒性，近年來逐漸成為生物科學(xué)家們研究的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的金屬生物材料由于比重大，彈性模量高，生物活性差等缺點(diǎn)，減弱了植入效果。因此設(shè)計(jì)和制造出具有優(yōu)良的生物活性和生物力學(xué)相容性的多孔鈮生物材料成為了科學(xué)家的研究熱點(diǎn)。
　　 本論文采用有機(jī)泡沫浸漬法制備多孔鈮生物材料。首先，配置不同濃度的聚乙烯醇溶液，采用不同型號的聚氨酯有機(jī)泡沫作為模板來制備具有不同浸漬量的多孔鈮坯體，從而獲得具有最佳

2、孔隙率的多孔鈮試樣;其次，采用中頻加熱爐對多孔鈮坯體進(jìn)行燒結(jié)，通過設(shè)定不同的燒結(jié)溫度、時(shí)間進(jìn)行對比試驗(yàn)，優(yōu)化多孔鈮試樣的力學(xué)性能，從而得到最佳的燒結(jié)參數(shù);最后，利用流體靜力學(xué)法測量多孔鈮試樣的孔隙度，采用電子萬能試驗(yàn)機(jī)測試多孔鈮試樣的抗壓強(qiáng)度和彈性模量，通過SEM、立式顯微鏡對多孔鈮試樣的孔隙形貌、微觀組織結(jié)構(gòu)、斷口形貌以及碳氧元素含量及分布進(jìn)行了分析和觀察。
　　 研究結(jié)果表明:多孔鈮試樣的浸漬量隨著聚乙烯醇(PVA)的濃度增

3、加先增加后降低，而多孔鈮試樣的孔隙率則是先降低后增加，PVA最佳濃度為5％，對應(yīng)的孔隙率為65.8％;多孔鈮保留了泡沫的三維連通孔隙形貌，與松質(zhì)骨相似，孔隙尺寸在300～500μm之間，材料表面凹凸不平，粗糙，在孔壁上還存在大量的微孔;多孔鈮試樣的壓縮曲線分為三個(gè)階段，存在一個(gè)應(yīng)力平臺;隨著孔隙率的增加多孔鈮試樣的抗壓強(qiáng)度逐漸降低，彈性模量也逐漸變小;燒結(jié)溫度為1750℃時(shí)抗壓強(qiáng)度具有最大為36.69 MPa，彈性模量為0.817 GP