云母-磷灰石生物活性玻璃陶瓷材料的制備及性能研究.pdf

1、Na<,2>O—MgO—Al<,2>O<,3>—SiO<,2>—F系氟金云母玻璃陶瓷由于其具有良好的切削加工性能已被用作牙科替代材料。隨著CAD／CAM技術(shù)在玻璃陶瓷加工中的應(yīng)用，氟金云母玻璃陶瓷將會(huì)有更為廣闊的應(yīng)用前景。但單純的氟金云母玻璃陶瓷不具備生物活性，不能與人體骨組織形成骨鍵合，屬于生物惰性材料。本文通過向氟金云母玻璃中添加不同含量的CaO和P<,2>O<,5>成分，經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚕苽涑鲈颇赶?、氟磷灰石相和玻璃相三相?/p>

2、存的玻璃陶瓷材料。該材料同時(shí)具備優(yōu)良的可切削性和生物活性，能與人體骨組織形成牢固的骨鍵合，是一種理想的生物骨組織替代材料。通過X射線衍射分析、SEM顯微分析、DTA熱分析以及力學(xué)性能測(cè)試等分析手段分析了材料的性能和顯微結(jié)構(gòu)。并通過模擬體液浸泡實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物植入實(shí)驗(yàn)測(cè)試了不同成分玻璃陶瓷的生物活性。獲得以下主要結(jié)論： 1)向氟金云母玻璃原料中添加了CaO和P<,2>O<,5>成分后，玻璃發(fā)生了強(qiáng)烈的分相，材料內(nèi)部形成了片狀云母和長(zhǎng)徑比

3、為10～20的針狀氟磷灰石晶體，賦予了材料良好的可切削性和生物活性。針狀氟磷灰石晶體能有效延長(zhǎng)裂紋擴(kuò)展路徑，提高材料的斷裂功。材料的彈性模量和抗彎強(qiáng)度隨著CaO和P<,2>O<,5>含量的增加先降低后升高；斷裂韌性隨CaO和P<,2>O<,5>含量的升高而增加。材料的析晶能力也隨著CaO和P<,2>O<,5>含量的增高而增大。 2)該玻璃陶瓷在植入動(dòng)物體內(nèi)骨組織后，表面依次形成了富Si層和富Ca、P層結(jié)構(gòu)。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，富Ca

4、、P層逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)碳酸羥基磷灰石(HCA)，與周圍骨產(chǎn)生骨鍵合。隨著玻璃陶瓷內(nèi)部氟磷灰石相的增加，植入材料引導(dǎo)骨生成能力增強(qiáng)。材料與骨結(jié)合界面處有有機(jī)物沉積，這種有機(jī)物與無(wú)機(jī)物相復(fù)合的結(jié)構(gòu)使得材料與骨結(jié)合界面處的強(qiáng)度要比材料和骨組織都高。 3)所制得的云母／磷灰石玻璃陶瓷材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能，材料的彈性模量范圍為3.7～13.8 GPa，與人體致密骨和牙本質(zhì)的較為匹配。其中，F(xiàn)5A5具有最好的力學(xué)性能，抗彎強(qiáng)度達(dá)到84MPa