超重力液相沉淀法制備生物玻璃陶瓷及其性能研究.pdf

1、納米生物玻璃陶瓷具有良好的力學(xué)性能和生物活性，被認(rèn)為是很有發(fā)展前景的人體硬組織修復(fù)或替代材料，將生物玻璃陶瓷作為無機(jī)填料的復(fù)合樹脂廣泛應(yīng)用于牙科修復(fù)中。復(fù)合樹脂中的無機(jī)組分決定復(fù)合樹脂的性能，無機(jī)組分應(yīng)具備尺寸小、形貌均一等特點(diǎn)。目前，生物玻璃陶瓷的制備技術(shù)已較為成熟，但是利用現(xiàn)有的制備方法制備的生物玻璃陶瓷存在易團(tuán)聚、形貌不規(guī)整等問題，導(dǎo)致與樹脂復(fù)合后材料力學(xué)性能和生物活性無法較好的滿足醫(yī)用需求，制備工藝有待提高。因此，本論文提出采用

2、超重力液相沉淀法制備形貌均一、尺寸可控、分散性良好的納米生物玻璃陶瓷，對其制備工藝及作為無機(jī)填料與樹脂復(fù)合后的力學(xué)性能和生物活性進(jìn)行了研究。全文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)在燒杯中，采用反應(yīng)沉淀法，制備了納米生物玻璃陶瓷前驅(qū)體。重點(diǎn)考察了反應(yīng)物濃度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、添加分散劑與否等因素對生物玻璃陶瓷前驅(qū)體的影響，確定了較優(yōu)制備條件:反應(yīng)物濃度如下，AlCl3·6H2O為0.8mol/L、Na2SiO3·9H2O為0.7mol

3、/L、CaCl2為1.0mol/L、NaF為0.3mol/L、Na5P3O10為0.1mol/L，反應(yīng)溫度為室溫，反應(yīng)時(shí)間為1.0h，加入分散劑。生物玻璃陶瓷前驅(qū)體經(jīng)過煅燒處理，可使前驅(qū)體結(jié)晶化，經(jīng)熱處理后得到的生物玻璃陶瓷晶化現(xiàn)象加強(qiáng)，析出的晶相種類增加。本實(shí)驗(yàn)前驅(qū)體煅燒方式選取兩步升溫法，第一步升溫至500℃，保溫2小時(shí)，使晶體成核，第二步升溫至800℃，使晶體生長。
　　(2)采用超重力技術(shù)結(jié)合反應(yīng)沉淀法制備了納米生物玻璃陶

4、瓷。重點(diǎn)考察了進(jìn)料流量、反應(yīng)時(shí)間、轉(zhuǎn)速等因素對生物玻璃陶瓷前驅(qū)體的影響，得到了如下的較優(yōu)工藝條件:蠕動泵進(jìn)料流量為150ml/L、反應(yīng)時(shí)間為0.5h、超重力旋轉(zhuǎn)床轉(zhuǎn)速為1500r/min。制備所得的納米生物玻璃陶瓷顆粒為近球形、平均粒徑30-40nm、平均水合粒徑60-70nm、形貌規(guī)整、分散性良好。
　　(3)將生物玻璃陶瓷經(jīng)過改性并作為無機(jī)填料制備了復(fù)合樹脂，測試了復(fù)合樹脂的力學(xué)性能和生物活性。兩種制備方法制備的生物玻璃陶瓷可

5、與改性劑良好的結(jié)合，相比兩種復(fù)合樹脂，將超重力法制備的生物玻璃陶瓷作為無機(jī)填料的復(fù)合樹脂整體力學(xué)性能優(yōu)越，當(dāng)無機(jī)填料和有機(jī)單體的比例為1∶1時(shí)，復(fù)合樹脂力學(xué)性能表現(xiàn)最佳。另外，用將材料在模擬體液中浸泡數(shù)天的方法測試了兩種材料的生物活性。相比燒杯法制備的材料，超重力法制備的材料具有較好的生物活性，沉積出更多形貌較規(guī)整的羥基磷灰石。
　　本論文利用傳統(tǒng)燒杯攪拌及超重力技術(shù)結(jié)合液相沉淀法制備了納米生物玻璃陶瓷，通過對不同產(chǎn)品的性能進(jìn)行比