多孔β-磷酸鈣生物陶瓷支架的研制.pdf

1、多孔β-TCP生物陶瓷作為骨填充物、骨組織工程支架材料和藥物載體的應(yīng)用越來越廣泛。目前，制備β-TCP多孔生物陶瓷的方法很多，其相應(yīng)的制品都各有特色。本研究在現(xiàn)有多孔陶瓷制備和成型方法的基礎(chǔ)上研發(fā)了一種實(shí)用的制備多孔材料技術(shù)。 本論文利用淀粉在55～85℃下能發(fā)生不可逆膨脹作用，采用淀粉作為造孔劑來制備多孔β-TCP生物陶瓷?？讖胶涂紫堵蚀笮≈饕Q于淀粉粒徑和淀粉添加比例。采用灌漿法成型，制品的形狀由模具控制。燒成時(shí)在淀粉氧化

2、溫度采用緩慢升溫并進(jìn)行保溫，在生物玻璃的核化和晶化溫度進(jìn)行保溫，以求完全排除淀粉和提高材料的強(qiáng)度。 本研究所研發(fā)的新工藝如下：將β-TCP過40目篩，再和生物玻璃按4:1混勻。加入適合比例的淀粉，按固液比調(diào)好料漿。倒入自制模具成型，在室溫至85℃采用程序升溫來控制淀粉均勻膨脹，以保證完全排除水分和防止坯體破壞。燒成制度如下：經(jīng)1h從室溫升至200℃，保溫0.5 h；經(jīng)2 h升至337℃，保溫2 h；經(jīng)2 h升至556℃，保溫2

3、h；經(jīng)1 h，升至650℃，保溫2 h，經(jīng)2 h升至870℃，保溫4h，最后隨爐冷卻。 在制備時(shí)，配料過程中的混勻和液固比的控制非常重要，這關(guān)系到干燥后坯體的性能，也關(guān)系到燒成后坯體的完整性和氣孔分布的均勻性。燒成到高溫階段應(yīng)該開爐門通入空氣，保證淀粉的完全排除。 采用XRD分析制品成分，結(jié)果表明：制品中以β-TCP為主相，同時(shí)有少量生物玻璃、α-TCP和HA。通過對(duì)制品孔隙率和壓縮強(qiáng)度的測(cè)試，得出結(jié)論如下：當(dāng)造孔劑比例

4、分別為5％，10％，15％，20％和30％時(shí)，制品的孔隙率分別為38％，44％，62％，78％和89％，壓縮強(qiáng)度分別為7.18 MPa.5.24 MPa、4.20 MPa、3.41 Mpa和0.86 MPa；當(dāng)造孔劑含量繼續(xù)增加，孔隙率達(dá)到90％以上，制品抗壓強(qiáng)度急劇下降，失去使用價(jià)值。通過掃描電子顯微鏡對(duì)樣品的觀察，可以明顯看出內(nèi)部存在大孔、小孔和微孔，孔與孔之間三維連通，但孔梁較薄對(duì)制品的抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生了不利的影響。 總之，用