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上研發(fā)了一種實用的制備多孔材料技術。 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。燒成時在淀粉氧化

2、溫度采用緩慢升溫并進行保溫，在生物玻璃的核化和晶化溫度進行保溫，以求完全排除淀粉和提高材料的強度。 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，配料過程中的混勻和液固比的控制非常重要，這關系到干燥后坯體的性能，也關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，結果表明：制品中以β-TCP為主相，同時有少量生物玻璃、α-TCP和HA。通過對制品孔隙率和壓縮強度的測試，得出結論如下：當造孔劑比例

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