SPS方法制備TC4/HA生物醫(yī)用復(fù)合材料及其性能研究
發(fā)布時間:2021-05-15 17:46
本文對Ti6A14V合金和羥基磷灰石(HA)及其復(fù)合材料在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用進行了概述。對放電等離子燒結(jié)(SPS)方法的燒結(jié)機理、應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進行了綜合分析。本文試圖利用Ti6A14V合金的高強度和耐腐蝕性,結(jié)合羥基磷灰石(HA)的生物相容性,通過放電等離子燒結(jié)(SPS)的方法制造出一種能夠滿足人體所需的生物醫(yī)用植入材料。將微米級的Ti6A14V合金粉末顆粒和納米級的羥基磷灰石(HA)粉末顆;旌涎心,使羥基磷灰石粉末均勻包覆在Ti6A14V合金表面,將混合好的粉末顆粒放入模具中,用放電等離子燒結(jié)(SPS)設(shè)備進行燒結(jié),得到燒結(jié)樣品。用掃面電子顯微鏡(SEM),X射線衍射(XRD)和能譜分析(SMD)方法對樣品進行檢測。結(jié)果發(fā)現(xiàn)羥基磷灰石均勻地包裹在Ti6A14V合金周圍,形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),將Ti6A14V合金有效分隔。這種結(jié)構(gòu)一方面阻斷了Ti6A14V合金之間的聯(lián)系,阻礙了其生長;另一方面納米級的顆粒的存在也促進了燒結(jié)的進行,有利于降低燒結(jié)溫度;同時網(wǎng)狀的羥基磷灰石(HA)有利于生物組織沿其生長,促進生物組織與植入物的結(jié)合。此外,對燒結(jié)樣品分別進行了致密度,硬度,抗壓強度和電化...
【文章來源】:長春工業(yè)大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 本論文的研究背景和意義
1.2 生物醫(yī)用材料的介紹
1.2.1 生物醫(yī)用材料發(fā)展簡介
1.2.2 生物醫(yī)用材料的表征
1.3 TI合金和羥基磷灰石在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用
1.3.1 生物醫(yī)用Ti合金概述
1.3.2 羥基磷灰石在生物醫(yī)用方面的研究概述
1.3.3 HA/Ti合金復(fù)合材料的研究
1.4 放電等離子燒結(jié)方法
1.4.1 放電等離子燒結(jié)方法簡介
1.4.2 放電等離子燒結(jié)方法的發(fā)展和現(xiàn)狀
1.4.3 放電等離子燒結(jié)方法的燒結(jié)機理和優(yōu)勢
1.4.4 放電等離子燒結(jié)方法的應(yīng)用
1.5 本論文的研究目標(biāo)與內(nèi)容
第二章 實驗材料與方法
2.1 實驗流程安排
2.2 實驗材料來源
2.3 樣品的制備方法及設(shè)備
2.3.1 粉末的包覆
2.3.2 粉末的燒結(jié)
2.3.3 燒結(jié)參數(shù)的確定
2.4 性能檢測方法及設(shè)備
2.4.1 樣品成分檢測方法及設(shè)備
2.4.2 硬度檢測方法及設(shè)備
2.4.3 密度檢測方法及設(shè)備
2.4.4 微觀組織檢測方法及設(shè)備
2.4.5 電化學(xué)性能檢測方法及設(shè)備
2.4.6 樣品的切割方法及設(shè)備
2.4.7 強度檢測方法和設(shè)備
第三章 物相與結(jié)構(gòu)檢測結(jié)果與分析
3.1 物相檢測結(jié)果與分析
3.2 結(jié)構(gòu)檢測結(jié)果與分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 性能檢測結(jié)果與分析
4.1 致密度結(jié)果與分析
4.2 硬度結(jié)果與分析
4.3 電化學(xué)性能結(jié)果與分析
4.4 壓縮試驗結(jié)果與分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 樣品生物相容性展望
5.1 生物相容性評價標(biāo)準(zhǔn)
5.2 TC4/HA復(fù)合材料的生物相容性預(yù)測
第六章 結(jié)論
致謝
參考文獻
作者簡介
攻讀碩士期間研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]生物相容性納米羥基磷灰石的制備與表征[J]. 宋瑤,張保宏,薛濤. 西安工程大學(xué)學(xué)報. 2014(04)
[2]用生物資源制備納米羥基磷灰石的研究進展[J]. 艾飛,鄭逸,鞠遠. 明膠科學(xué)與技術(shù). 2014(01)
[3]國內(nèi)放電等離子燒結(jié)技術(shù)的研究進展及展望[J]. 季必發(fā),田長安,謝勁松. 廣東化工. 2013(15)
[4]我國生物鈦合金功能材料發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 繆衛(wèi)東,陳桂,袁志山,朱明. 新材料產(chǎn)業(yè). 2013(02)
[5]國外生物醫(yī)用鈦合金的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 朱康平,祝建雯,曲恒磊. 稀有金屬材料與工程. 2012(11)
[6]SPS燒結(jié)制備TiB2/TiC復(fù)合材料[J]. 馬志強,紀(jì)引虎,王連軍. 無機材料學(xué)報. 2012(09)
[7]多孔納米羥基磷灰石/殼聚糖支架材料復(fù)合成骨細胞的異位成骨研究[J]. 陸鈺,王鑫,甘朝兵,趙玫,儲嵐嵐,康林,吳海珍. 生物骨科材料與臨床研究. 2012(01)
[8]M42/45鋼雙金屬復(fù)合材料的SPS燒結(jié)及其界面研究[J]. 游航,王賢瑞,梁翠,徐金富. 金屬熱處理. 2011(10)
[9]溶膠-凝膠法在鈦表面制備鈦/羥基磷灰石生物涂層[J]. 王文焱,盧高,謝敬佩,王愛琴. 表面技術(shù). 2011(05)
[10]蛋殼煅燒合成羥基磷灰石的制備及表征[J]. 董衍林,王慶良. 環(huán)境工程學(xué)報. 2011(09)
博士論文
[1]數(shù)字化載銀珊瑚羥基磷灰石人工骨的制備及生物學(xué)研究[D]. 朱輝.南方醫(yī)科大學(xué) 2012
[2]烏賊骨轉(zhuǎn)化羥基磷灰石材料(CBHA)的制備及其作為骨組織工程支架材料的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 陶凱.中國人民解放軍第四軍醫(yī)大學(xué) 2003
本文編號:3188075
【文章來源】:長春工業(yè)大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 本論文的研究背景和意義
1.2 生物醫(yī)用材料的介紹
1.2.1 生物醫(yī)用材料發(fā)展簡介
1.2.2 生物醫(yī)用材料的表征
1.3 TI合金和羥基磷灰石在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用
1.3.1 生物醫(yī)用Ti合金概述
1.3.2 羥基磷灰石在生物醫(yī)用方面的研究概述
1.3.3 HA/Ti合金復(fù)合材料的研究
1.4 放電等離子燒結(jié)方法
1.4.1 放電等離子燒結(jié)方法簡介
1.4.2 放電等離子燒結(jié)方法的發(fā)展和現(xiàn)狀
1.4.3 放電等離子燒結(jié)方法的燒結(jié)機理和優(yōu)勢
1.4.4 放電等離子燒結(jié)方法的應(yīng)用
1.5 本論文的研究目標(biāo)與內(nèi)容
第二章 實驗材料與方法
2.1 實驗流程安排
2.2 實驗材料來源
2.3 樣品的制備方法及設(shè)備
2.3.1 粉末的包覆
2.3.2 粉末的燒結(jié)
2.3.3 燒結(jié)參數(shù)的確定
2.4 性能檢測方法及設(shè)備
2.4.1 樣品成分檢測方法及設(shè)備
2.4.2 硬度檢測方法及設(shè)備
2.4.3 密度檢測方法及設(shè)備
2.4.4 微觀組織檢測方法及設(shè)備
2.4.5 電化學(xué)性能檢測方法及設(shè)備
2.4.6 樣品的切割方法及設(shè)備
2.4.7 強度檢測方法和設(shè)備
第三章 物相與結(jié)構(gòu)檢測結(jié)果與分析
3.1 物相檢測結(jié)果與分析
3.2 結(jié)構(gòu)檢測結(jié)果與分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 性能檢測結(jié)果與分析
4.1 致密度結(jié)果與分析
4.2 硬度結(jié)果與分析
4.3 電化學(xué)性能結(jié)果與分析
4.4 壓縮試驗結(jié)果與分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 樣品生物相容性展望
5.1 生物相容性評價標(biāo)準(zhǔn)
5.2 TC4/HA復(fù)合材料的生物相容性預(yù)測
第六章 結(jié)論
致謝
參考文獻
作者簡介
攻讀碩士期間研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]生物相容性納米羥基磷灰石的制備與表征[J]. 宋瑤,張保宏,薛濤. 西安工程大學(xué)學(xué)報. 2014(04)
[2]用生物資源制備納米羥基磷灰石的研究進展[J]. 艾飛,鄭逸,鞠遠. 明膠科學(xué)與技術(shù). 2014(01)
[3]國內(nèi)放電等離子燒結(jié)技術(shù)的研究進展及展望[J]. 季必發(fā),田長安,謝勁松. 廣東化工. 2013(15)
[4]我國生物鈦合金功能材料發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 繆衛(wèi)東,陳桂,袁志山,朱明. 新材料產(chǎn)業(yè). 2013(02)
[5]國外生物醫(yī)用鈦合金的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 朱康平,祝建雯,曲恒磊. 稀有金屬材料與工程. 2012(11)
[6]SPS燒結(jié)制備TiB2/TiC復(fù)合材料[J]. 馬志強,紀(jì)引虎,王連軍. 無機材料學(xué)報. 2012(09)
[7]多孔納米羥基磷灰石/殼聚糖支架材料復(fù)合成骨細胞的異位成骨研究[J]. 陸鈺,王鑫,甘朝兵,趙玫,儲嵐嵐,康林,吳海珍. 生物骨科材料與臨床研究. 2012(01)
[8]M42/45鋼雙金屬復(fù)合材料的SPS燒結(jié)及其界面研究[J]. 游航,王賢瑞,梁翠,徐金富. 金屬熱處理. 2011(10)
[9]溶膠-凝膠法在鈦表面制備鈦/羥基磷灰石生物涂層[J]. 王文焱,盧高,謝敬佩,王愛琴. 表面技術(shù). 2011(05)
[10]蛋殼煅燒合成羥基磷灰石的制備及表征[J]. 董衍林,王慶良. 環(huán)境工程學(xué)報. 2011(09)
博士論文
[1]數(shù)字化載銀珊瑚羥基磷灰石人工骨的制備及生物學(xué)研究[D]. 朱輝.南方醫(yī)科大學(xué) 2012
[2]烏賊骨轉(zhuǎn)化羥基磷灰石材料(CBHA)的制備及其作為骨組織工程支架材料的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 陶凱.中國人民解放軍第四軍醫(yī)大學(xué) 2003
本文編號:3188075
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