可切削鈣磷酸鹽生物活性微晶玻璃的研究.pdf

1、本論文全面介紹了生物玻璃的組成體系，生物材料生物活性的評價，特別是可切削微晶玻璃的組成體系，微觀結(jié)構(gòu)，可切削性與微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系，以及常用的制備方法，并總結(jié)得出不含硅的鈣磷酸鹽微晶玻璃因其組成與人體硬組織中無機(jī)相成分相似，以及可通過適當(dāng)?shù)闹苽浞椒ㄖ苽涑鼍哂锌汕邢餍缘奈⒕РＡ?，能夠成為可切削性微晶玻璃的一個重要分支。 以無機(jī)鹽碳酸鈣(CaCO3)、二氧化鈦(TiO2)、無水碳酸鈉(Na2CO3)和85％的磷酸(H3PO4(85％))

2、等為原料，采用熔融法制備得到Ca/P=1(摩爾比)的鈣磷酸鹽玻璃薄片，將玻璃薄片粉碎成玻璃粉末后用燒結(jié)法制備得到了微晶玻璃燒結(jié)體，其中Ca/P=0.8的微晶玻璃燒結(jié)體的綜合性能最佳，其抗彎強(qiáng)度可達(dá)117MPa，斷裂韌性為1.93MPa.m1/2，鉆孔速度為0.18mm/s。 用差熱分析儀(DTA)，傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜儀(FTIR)以及溫度梯度爐系統(tǒng)研究了鈣磷酸鹽玻璃的結(jié)構(gòu)及析晶動力學(xué)，玻璃的結(jié)構(gòu)是由含有偏磷酸基團(tuán)[PO3]-，焦

3、磷酸基團(tuán)[P2O7]4-和正磷酸基團(tuán)[PO4]3-的長短不一的鏈狀結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的，玻璃組成中磷含量越高玻璃結(jié)構(gòu)中P-O-P鏈的長度越長，當(dāng)TiO2的含量較高時，鈦以鈦氧四面體[TiO4]的形式與磷氧四面體[PO4]發(fā)生共頂連接，促進(jìn)玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成。根據(jù)DTA測試結(jié)果，運(yùn)用Kissinger公式計算得到Ca/P=0.8的玻璃的析晶活化能為280.8+6.0KJ/mol和239.4±3.3KJ/mol，玻璃的析晶方式為表面析晶。

4、用x-射線衍射儀(XRD)，掃描電子顯微鏡(SEM)，萬用力學(xué)試驗機(jī)，維氏硬度儀，以及鉆床系統(tǒng)研究了微晶玻璃燒結(jié)體的晶相，顯微形貌，力學(xué)性能以及可切削性，研究發(fā)現(xiàn)由于玻璃的析晶傾向大，所以燒結(jié)溫度對微晶玻璃中析出晶相的種類無影響，但燒結(jié)溫度對各晶相的相對含量有影響，燒結(jié)溫度越高越利于微晶玻璃中生成較多量的β-Ca2P2O7，適當(dāng)提高燒結(jié)溫度和保溫時間利于β-Ca2P2O7晶體發(fā)育成板片狀結(jié)構(gòu)，從而使微晶玻璃燒結(jié)體具有較好的可切削性，對C