微波燒結含co,339;2的多孔βtcpha雙相生物陶瓷材料及其性能的研究

1、四川大學博士學位論文微波燒結含CO的多孔β-TCP/HA雙相生物陶瓷材料及其性能的研究姓名：孫璐薇申請學位級別：博士專業(yè)：生物醫(yī)學工程指導教師：冉均國20040501四川大學博士學位論文有利于提高多孔鈣磷陶瓷材料的生物活性。采用濕法合成的含C 0 3 2 - 的1 3 一T C P ／H A 雙相陶瓷粉末前驅體原料，以添加致孑L 劑法制備多孔陶瓷坯體，通過篩選，最后選定以硬脂酸為大孔致孔劑，聚乙烯醇縮丁醛( P V B ) 粉末為微孔致

2、孔劑，研究了固液比、粘結劑用量等成型工藝條件對成型坯體質量的影響，制得了孔結構良好的多孔陶瓷材料。通過常規(guī)燒結制備多孔生物陶瓷材料，優(yōu)化了燒結制度，重點研究了燒結溫度對多孔B—T c P ／H A 雙相陶瓷相組成、微觀結構及理化性能的影響。采用微波燒結有望解決同時提高生物陶瓷力學性能和生物學活性的矛盾問題，但目前對多7 L B —T c P ／H A 雙相陶瓷以及含C 0 3 2 ．的多孔口一T C P ／H A 雙相陶瓷的微波燒結未見

3、有關報道。因此本課題以自行研制的微波燒結系統(tǒng)、自主設計的保溫體，首次對多孔D —T c P ／H A 雙相陶瓷進行燒結研究，為微波燒結技術在生物活性陶瓷上的應用開辟了一條新途徑。對影響微波燒結的工藝參數(shù)如微波源功率( 燒結溫度) 、燒結時間和升溫速度進行了研究。用微波燒結的方法可以獲得燒結良好的多孔B —T c P ／H A 雙相生物陶瓷，與常規(guī)馬弗爐燒結相比，微波燒結溫度降低了大約1 0 0 ℃，所用時間僅為常規(guī)法的2 0 7 0 ，

4、大大提高了燒結效率并且降低了能耗；微波燒結樣品的晶粒尺寸約為3 0 0 ～4 0 0 n m ，明顯小于常規(guī)馬弗爐燒結所得的1 u I n 的晶粒；晶粒細小有利于增加陶瓷的溶解性，也有利于提高陶瓷的強度，能使鈣磷陶瓷的力學性能和生物活性得到同時提高。從應用角度來看，多孔B —T C P ／H A 雙相生物陶瓷能否成功地作為骨替代材料取決于B —T C P 的較高的溶解度和H A 較好的生物相容性。通過多孔口一T C P ／H A 雙相生

5、物陶瓷在體外生理鹽水中的溶解實驗，首次研究了微波燒結和各種不同條件制得的含C 0 3 2 - 多孔雙相陶瓷的溶解性能，建立了溶解動力學方程。結果表明，p —T C P 相含量由0 增大到4 0 ％，溶解鈣離子的濃度增大，表明可以通過控制B—T C P 相的含量來精確控制雙相生物陶瓷的溶解性。燒結溫度升高，多孔陶瓷中1 3 一T C P 相含量增加，導致陶瓷溶解度增大；含有C 0 3 2 “ 的雙相陶瓷的鈣離子濃度比不含C 0 3 2 -