微波燒結(jié)制備石墨烯/羥基磷灰石復(fù)合材料及力學(xué)、生物學(xué)性能研究
發(fā)布時間:2021-08-21 09:46
羥基磷灰石(Hydroxyapatite,HA)含有人體骨組織所必需的鈣和磷元素,是人類骨骼和牙齒中無機(jī)物的主要存在形式,具有優(yōu)良的生物相容性、生物活性和骨傳導(dǎo)性,是一種極具應(yīng)用潛力的生物陶瓷材料。但是由于它存在脆性大、強度不足和韌性差等缺點,這在很大程度上影響了其在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。為了滿足植入物的要求,需要對HA進(jìn)行增韌處理。石墨烯由于具有優(yōu)異的力學(xué)性能,常作為陶瓷材料的增韌相。針對上述問題,本文將采用化學(xué)共沉淀法制備石墨烯/羥基磷灰石(rGO/HA)粉體,再通過微波燒結(jié)制備rGO/HA復(fù)合陶瓷材料。研究分析了石墨烯粉體和rGO/HA復(fù)合粉體的微觀組織結(jié)構(gòu);研究不同燒結(jié)工藝參數(shù)(燒結(jié)溫度、保溫時間、石墨烯含量)對rGO/HA復(fù)合材料力學(xué)性能的影響規(guī)律;對HA-0.3wt.%rGO復(fù)合材料誘導(dǎo)HA的能力、細(xì)胞貼附和細(xì)胞增殖實驗進(jìn)行評價。研究結(jié)果表明:采用共沉淀法選取起始反應(yīng)物濃度為0.3mol/L,煅燒溫度為800℃和添加3wt.%PEG2000時,制備的rGO/HA粉體分散性較好,顆粒大小相對均勻,沒有出現(xiàn)嚴(yán)重的團(tuán)聚現(xiàn)象。隨著燒結(jié)溫度的提高和保溫時間的延長,HA材料和rGO/HA復(fù)...
【文章來源】:南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
(a)碳納米管和(b)石墨烯示意圖
南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文 第二章 實驗材料與方法(4)樣品加工由于燒結(jié)好的試樣表面比較粗糙,為了進(jìn)行一系列的相關(guān)測試,所以依次采用 1000CW、1500CW 和 2000CW 的砂紙對試樣進(jìn)行打磨,然后再用金剛石噴霧拋光劑對試樣進(jìn)行拋光;瘜W(xué)共沉淀Ca(NO3)2 4H2O(NH4)2HPO4混合粉體rGO(0、0.15、0.3、0.45、0.6(wt.%))
南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文 第二章 實驗材料與方法記下測量值,去掉最大值和最小值,然后求平均值做為該試樣的顯微硬度值。2.4.3 斷裂韌性脆性斷裂是陶瓷材料最常見的斷裂方式之一,其斷裂方式的本質(zhì)是材料內(nèi)部或表面的微裂紋的擴(kuò)展和連接。通過測量斷裂韌性可以定量的確定材料的壓痕裂紋及擴(kuò)展阻力,將其作為表征陶瓷材料韌性強度的重要參數(shù),也是用來評價陶瓷材料力學(xué)性能好壞的重要指標(biāo)。本實驗采用的是壓痕法測斷裂韌性,儀器型號是 HVS-1000,具體示意圖如圖 2-4 所示,試驗加載載荷為 0.98kg,保壓 20s,再按下式計算斷裂韌性:KIC= 0.203(c/a)﹣3/2HV×a1/2(2-3)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微波燒結(jié)制備碳酸化多孔羥基磷灰石納米陶瓷[J]. 李波,廖曉玲,朱向東,范紅松,張興棟. 硅酸鹽學(xué)報. 2011(12)
[2]燒結(jié)方式對羥基磷灰石陶瓷顆粒性能和蛋白吸附的影響[J]. 張慧杰,朱向東,王辛龍,范紅松,張興棟. 無機(jī)材料學(xué)報. 2010(07)
[3]羥基磷灰石生物材料的研究現(xiàn)狀、制備及發(fā)展前景[J]. 于方麗,周永強,張衛(wèi)珂,馬景云. 陶瓷. 2006(02)
[4]微波燒結(jié)技術(shù)的進(jìn)展及展望[J]. 易健宏,唐新文,羅述東,李麗婭,彭元東. 粉末冶金技術(shù). 2003(06)
[5]放電等離子燒結(jié)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用[J]. 張久興,劉科高,周美玲. 粉末冶金技術(shù). 2002(03)
[6]多孔羥基磷灰石生物陶瓷的合成和特性研究進(jìn)展[J]. 牛金龍. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2002(02)
[7]脈沖電流燒結(jié)機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 王士維,陳立東,平井敏雄,郭景坤. 無機(jī)材料學(xué)報. 2001(06)
[8]脈沖電流燒結(jié)的現(xiàn)狀與展望[J]. 陳立東,王士維. 陶瓷學(xué)報. 2001(03)
[9]生物陶瓷材料在生物材料中的應(yīng)用[J]. 賴琛,唐紹裘. 陶瓷工程. 2000(06)
[10]生物陶瓷及其在人體硬組織替代中的應(yīng)用[J]. 梁芳慧. 稀有金屬快報. 2000(06)
博士論文
[1]羥基磷灰石/石墨烯、二氧化鈦功能納米材料的可控合成及應(yīng)用[D]. 劉紅艷.蘭州大學(xué) 2014
[2]功能性納米羥基磷灰石的制備、表征及性能研究[D]. 劉瑩.吉林大學(xué) 2009
碩士論文
[1]石墨烯增韌羥基磷灰石復(fù)合材料力學(xué)與生物學(xué)性能研究[D]. 張律.蘇州大學(xué) 2014
[2]合金元素添加對TiC/Ti6A14V復(fù)合材料組織和性能的影響[D]. 王明佳.哈爾濱工程大學(xué) 2010
本文編號:3355369
【文章來源】:南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
(a)碳納米管和(b)石墨烯示意圖
南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文 第二章 實驗材料與方法(4)樣品加工由于燒結(jié)好的試樣表面比較粗糙,為了進(jìn)行一系列的相關(guān)測試,所以依次采用 1000CW、1500CW 和 2000CW 的砂紙對試樣進(jìn)行打磨,然后再用金剛石噴霧拋光劑對試樣進(jìn)行拋光;瘜W(xué)共沉淀Ca(NO3)2 4H2O(NH4)2HPO4混合粉體rGO(0、0.15、0.3、0.45、0.6(wt.%))
南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文 第二章 實驗材料與方法記下測量值,去掉最大值和最小值,然后求平均值做為該試樣的顯微硬度值。2.4.3 斷裂韌性脆性斷裂是陶瓷材料最常見的斷裂方式之一,其斷裂方式的本質(zhì)是材料內(nèi)部或表面的微裂紋的擴(kuò)展和連接。通過測量斷裂韌性可以定量的確定材料的壓痕裂紋及擴(kuò)展阻力,將其作為表征陶瓷材料韌性強度的重要參數(shù),也是用來評價陶瓷材料力學(xué)性能好壞的重要指標(biāo)。本實驗采用的是壓痕法測斷裂韌性,儀器型號是 HVS-1000,具體示意圖如圖 2-4 所示,試驗加載載荷為 0.98kg,保壓 20s,再按下式計算斷裂韌性:KIC= 0.203(c/a)﹣3/2HV×a1/2(2-3)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微波燒結(jié)制備碳酸化多孔羥基磷灰石納米陶瓷[J]. 李波,廖曉玲,朱向東,范紅松,張興棟. 硅酸鹽學(xué)報. 2011(12)
[2]燒結(jié)方式對羥基磷灰石陶瓷顆粒性能和蛋白吸附的影響[J]. 張慧杰,朱向東,王辛龍,范紅松,張興棟. 無機(jī)材料學(xué)報. 2010(07)
[3]羥基磷灰石生物材料的研究現(xiàn)狀、制備及發(fā)展前景[J]. 于方麗,周永強,張衛(wèi)珂,馬景云. 陶瓷. 2006(02)
[4]微波燒結(jié)技術(shù)的進(jìn)展及展望[J]. 易健宏,唐新文,羅述東,李麗婭,彭元東. 粉末冶金技術(shù). 2003(06)
[5]放電等離子燒結(jié)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用[J]. 張久興,劉科高,周美玲. 粉末冶金技術(shù). 2002(03)
[6]多孔羥基磷灰石生物陶瓷的合成和特性研究進(jìn)展[J]. 牛金龍. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2002(02)
[7]脈沖電流燒結(jié)機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 王士維,陳立東,平井敏雄,郭景坤. 無機(jī)材料學(xué)報. 2001(06)
[8]脈沖電流燒結(jié)的現(xiàn)狀與展望[J]. 陳立東,王士維. 陶瓷學(xué)報. 2001(03)
[9]生物陶瓷材料在生物材料中的應(yīng)用[J]. 賴琛,唐紹裘. 陶瓷工程. 2000(06)
[10]生物陶瓷及其在人體硬組織替代中的應(yīng)用[J]. 梁芳慧. 稀有金屬快報. 2000(06)
博士論文
[1]羥基磷灰石/石墨烯、二氧化鈦功能納米材料的可控合成及應(yīng)用[D]. 劉紅艷.蘭州大學(xué) 2014
[2]功能性納米羥基磷灰石的制備、表征及性能研究[D]. 劉瑩.吉林大學(xué) 2009
碩士論文
[1]石墨烯增韌羥基磷灰石復(fù)合材料力學(xué)與生物學(xué)性能研究[D]. 張律.蘇州大學(xué) 2014
[2]合金元素添加對TiC/Ti6A14V復(fù)合材料組織和性能的影響[D]. 王明佳.哈爾濱工程大學(xué) 2010
本文編號:3355369
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3355369.html
最近更新
教材專著