高品位羥基磷灰石粉體的制備和分散性研究.pdf

1、羥基磷灰石(HAp)是磷酸鈣陶瓷中的一種生物活性材料，屬于生物相容性材 料的范疇。因其具有與人體骨組織無(wú)機(jī)成分磷灰石極為相類(lèi)似的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)，而被廣泛用于骨組織修復(fù)和填充材料，以及用于一些其它基體(如金屬鈦及鈦合 金、碳/碳復(fù)合材料等)的表面涂層材料。 在HAp的各種制備方法中，化學(xué)沉淀法是目前應(yīng)用最廣泛的一種。該方法制 備過(guò)程簡(jiǎn)單易行，合成粉末的純度高、顆粒細(xì)，成本較低。但同時(shí)也存在工藝過(guò) 程耗時(shí)長(zhǎng)、粉體粒度不均勻

2、、粉體流動(dòng)性差等不足。本文通過(guò)化學(xué)沉淀法制備HAp 的實(shí)驗(yàn)研究和對(duì)HAp晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的分析，確定在HAp粉體制備過(guò)程中，其顆粒 團(tuán)聚主要發(fā)生在HAp液相形核長(zhǎng)大和粉體干燥處理兩個(gè)階段。 選用聚乙二醇2000、六偏磷酸鈉((NAPO<,3>)<,6>)和BK Giulini公司提供的粉體分 散劑Lopon885對(duì)化學(xué)沉淀法制備的HAp進(jìn)行了水中分散性試驗(yàn)研究。利用粒度 分布儀、X射線衍射儀(XRD)和透射電子顯微鏡(TEM

3、)對(duì)分散體系中制備出的 HAp進(jìn)行了粒度分布、形貌和物相分析。結(jié)果表明：在化學(xué)沉淀法制備HAp粉體 過(guò)程中，(NaPO<,3>)<,6>和Lopon885均可通過(guò)“空間位阻效應(yīng)”減弱HAp顆粒在水中 的團(tuán)聚。因此，(NaPO<,3>)<,6>在制備高分散性的HAp粉體方面具有較高的應(yīng)用價(jià)值。 通過(guò)對(duì)采用六偏磷酸鈉作為分散劑制備的HAp粉體進(jìn)行粒度分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng) m(NAPO<,3>)<,6>：m(HAp)=20％時(shí)制得的H

4、Ap粉體平均粒徑最為細(xì)小，分布也最接近正態(tài)分布規(guī)律。對(duì)未加分散劑，但采用共沸蒸餾干燥制得的粉體(Hal)與傳統(tǒng)化學(xué)沉淀法制備的Hap粉體進(jìn)行了微觀形貌和晶體結(jié)構(gòu)的對(duì)比研究。結(jié)果表明，在相同的熱處理?xiàng)l件下，前者分散性較好。結(jié)合以上研究，最終確定選用(NAPO<,3>)<,6>作為分散劑，共沸蒸餾作為干燥手段的化學(xué)沉淀法制備Hap粉體的工藝相對(duì)優(yōu)化方案。本研究還發(fā)現(xiàn)，經(jīng)(NaPO<,3>)<,6>分散的Hap粉體的熱穩(wěn)定性較差。在目前普遍采