發(fā)布時間：2020-12-21 12:04

　　羥基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2,HA)是人體骨骼組織的主要無機(jī)組成成分,具有良好的生物相容性和骨傳導(dǎo)能力,在硬組織的替代和填充方面獲得了廣泛的應(yīng)用。骨礦物中HA主要以納米尺寸的形式存在,相比常規(guī)的HA,它具有更好的生物相容性。骨具有壓電效應(yīng),采用具有壓電特性的物相成分進(jìn)行骨移植,有利于誘導(dǎo)骨質(zhì)的生長,BaTiO3(BT)陶瓷因具有優(yōu)良的生物相容性和壓電特性可作為壓電活性組分使用。因此,BT/HA的納米復(fù)合成為研究熱點之一。目前,HA和BT的復(fù)合主要集中在粉體機(jī)械壓制或涂層成型,然而這兩種方法得到兩相組分的復(fù)合只是混合或者鍍膜,很難可控合成形貌不同的復(fù)合材料。大量的研究發(fā)現(xiàn)納米材料的性能取決于其結(jié)構(gòu)特點,如材料的形貌、尺寸和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等。因此控制合成形貌、尺寸統(tǒng)一且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的納米材料在一定程度上影響材料的各項性能,而BT/HA納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)特點對電學(xué)、力學(xué)和生物性能的影響研究較少。基于此,本論文采用水熱法成功的合成出不同組織形貌的BT/HA納米復(fù)合材料結(jié)構(gòu)單元:片狀、棒狀和球狀等系列結(jié)構(gòu)單元。完成了不同結(jié)構(gòu)的形貌表征,測試對比了不同復(fù)合材料燒結(jié)之后陶瓷塊體的電學(xué)、力學(xué)和生... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：154 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
論文的主要創(chuàng)新和貢獻(xiàn)
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 HA晶體結(jié)構(gòu)
    1.3 HA納米材料的制備
3（BT）的晶體結(jié)構(gòu)">    1.4 BaTiO₃（BT）的晶體結(jié)構(gòu)
    1.5 BT納米材料的制備
    1.6 BT/HA復(fù)合材料的制備
    1.7 第一性原理計算及常用軟件簡介
    1.8 本論文的選題及研究思路
    1.9 研究目的及內(nèi)容
        1.9.1 研究目的
        1.9.2 研究內(nèi)容
2 實驗材料與方法
    2.1 實驗材料
    2.2 制備方法
        2.2.1 水熱條件的介紹
        2.2.2 制備流程
    2.3 測試和表征方法
        2.3.1 粉末X射線電子衍射（XRD）分析
        2.3.2 掃描電子顯微（SEM）分析
        2.3.3 透射電子顯微（TEM）分析
        2.3.4 傅里葉紅外光譜（IR）分析
        2.3.5 X射線光電子能譜（XPS）分析
        2.3.6 電學(xué)性能測試
        2.3.7 力學(xué)性能測試
        2.3.8 細(xì)胞毒理性測試
3 BT片/HA納米顆粒復(fù)合材料的合成
    3.1 引言
    3.2 BT/HA納米復(fù)合材料的合成
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 不同組分比所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)及形貌
        3.3.2 不同溫度所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)及形貌
        3.3.3 不同時間所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)及形貌
        3.3.4 BT/HA片狀納米復(fù)合材料的生長機(jī)理分析
    3.4 小結(jié)
4 BT棒狀顆粒/HA納米顆粒復(fù)合材料的合成
    4.1 引言
    4.2 實驗合成過程
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 BT納米顆粒的合成
        4.3.2 不同溶劑水熱反應(yīng)的結(jié)果
        4.3.3 第一性原理分析
        4.3.4 BT/HA納米復(fù)合材料的電學(xué)性能
        4.3.5 BT/HA納米復(fù)合材料的力學(xué)性能
        4.3.6 BT/HA納米復(fù)合材料的細(xì)胞毒理性
    4.4 小結(jié)
5 BT微球/HA納米顆粒復(fù)合材料的合成
    5.1 引言
    5.2 合成過程
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 BT微球的合成影響因素研究
        5.3.2 不同溫度所得BT/HA產(chǎn)物的XRD和IR分析
        5.3.3 不同溫度所得BT/HA產(chǎn)物的SEM分析
        5.3.4 HA含量變化對BT/HA復(fù)合材料的影響
        5.3.5 BT/HA球形納米復(fù)合材料的TEM分析
        5.3.6 BT/HA球形納米復(fù)合材料的XPS分析
        5.3.7 BT/HA球形納米復(fù)合材料的生長機(jī)理
        5.3.8 復(fù)合材料的電學(xué)性能分析
        5.3.9 復(fù)合材料的力學(xué)性能分析
    5.4 小結(jié)
6 BT納米顆粒/HA納米棒復(fù)合材料的合成
    6.1 引言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 HA納米棒的合成
        6.2.2 BT/HA納米復(fù)合材料的合成
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 HA納米棒的XRD、SEM和TEM分析
        6.3.2 不同BT前驅(qū)體與HA比例對產(chǎn)物的影響
        6.3.3 不同反應(yīng)溫度的對產(chǎn)物的影響
        6.3.4 不同反應(yīng)時間的對產(chǎn)物的影響
        6.3.5 復(fù)合材料的TEM分析
        6.3.6 復(fù)合材料的XPS分析
        6.3.7 BT/HA棒狀納米復(fù)合材料的生長機(jī)理分析
        6.3.8 復(fù)合材料的電學(xué)性能研究
        6.3.9 復(fù)合材料的細(xì)胞毒理性
        6.3.10 HA陶瓷塊體的細(xì)胞毒理性
    6.4 小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    總結(jié)
    展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士期間的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鈦酸鋇壓電陶瓷涂層的生物相容性評價[J]. 馬慧,徐國強,迪麗努爾·阿吉,魏琴,康雯,吳澤鈺,茹菲亞·祖拉提,阿麗娜·阿布都吉力力,排黑爾丁·凱賽爾.  中國組織工程研究. 2015(03)
[2]羥基磷灰石/鈦酸鋇壓電陶瓷涂層的體外細(xì)胞毒性[J]. 康雯,徐國強,迪麗努爾·阿吉,魏琴,馬慧,李兆鵬,宋倩,茹菲婭·祖拉提,阿麗娜·阿布都吉力力,排黑爾丁·凱賽爾.  中國組織工程研究. 2014(34)
[3]骨缺損填充材料的研究進(jìn)展[J]. 姚彪,尹宏.  中國中西醫(yī)結(jié)合外科雜志. 2014(04)
[4]Dielectric and Ferroelectric Properties of BaTiO3 Nanofibers Prepared via Electrospinning[J]. Yan Wei,Yu Song,Xuliang Deng,Bing Han,Xuehui Zhang,Yang Shen,Yuanhua Lin.  Journal of Materials Science & Technology. 2014(08)
[5]微弧氧化合成鈦酸鋇膜的生物活性[J]. 趙曉云,王新華.  材料研究學(xué)報. 2013(05)
[6]醇對低溫水熱合成四方相鈦酸鋇的影響[J]. 李軍,李三喜,薛健,張明,楊殿來,張瑩瑩.  硅酸鹽通報. 2013(02)
[7]納米羥基磷灰石及其復(fù)合物修復(fù)骨缺損的研究與應(yīng)用[J]. 張欣,孫紅.  中國組織工程研究. 2012(34)
[8]四方相鈦酸鋇超細(xì)粉體的水熱合成研究[J]. 劉春英,柳云騏,安長華,王槐平,周欣明,蓋仕輝.  無機(jī)鹽工業(yè). 2012(03)
[9]納米羥基磷灰石復(fù)合材料在硬組織工程領(lǐng)域中的應(yīng)用研究[J]. 嚴(yán)涵,楊延慧,徐靜,陳紅,康曉梅,曾憲仕,王曉敏,陳曉浪,張志斌.  化學(xué)研究與應(yīng)用. 2012(01)
[10]Urchin-like NiO Superstructures Prepared by Simple Thermal Decomposition Process[J]. Hua Jiao.  Nano-Micro Letters. 2011(03)

博士論文
[1]BaTiO3陶瓷晶粒結(jié)構(gòu)及尺寸效應(yīng)的理論研究[D]. 方焯.華中科技大學(xué) 2010



本文編號：2929795