硅酸三鈣陶瓷復(fù)合材料性能調(diào)控及其增材制造研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-09 08:03
隨著醫(yī)學(xué)臨床水平的進(jìn)步,骨創(chuàng)傷和骨腫瘤等疾病的治愈率提高,人們對(duì)人工骨植入物的需求日趨強(qiáng)烈,制備具有優(yōu)異機(jī)械性能及生物性能的人工骨支架成為了骨修復(fù)及制造等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。硅酸三鈣生物陶瓷能夠在生理環(huán)境下降解并沉積羥基磷灰石,羥基磷灰石具有與人體骨相似的無(wú)機(jī)成分,具有良好的生物相容性;硅酸三鈣降解過(guò)程中釋放硅離子和鈣離子促進(jìn)骨細(xì)胞增殖,同時(shí)產(chǎn)生的多孔結(jié)構(gòu)為骨細(xì)胞的增殖和附著提供便利。但硅酸三鈣力學(xué)性能較差、易蹦碎破壞、水化速率快、可操作時(shí)間短和難以進(jìn)行復(fù)雜成型等特點(diǎn)限制了其在人工骨植入物方面的應(yīng)用。本文以調(diào)節(jié)硅酸三鈣為基體材料的復(fù)合陶瓷性能為基礎(chǔ),結(jié)合3D打印技術(shù),實(shí)現(xiàn)了硅酸三鈣復(fù)合陶瓷材料的力學(xué)性能、生物性能、可打印性能、漿料流動(dòng)性能和降解性能等方面的綜合調(diào)控。開(kāi)展了硅酸三鈣復(fù)合陶瓷材料的性能調(diào)控及增材制造研究。實(shí)現(xiàn)了難以精準(zhǔn)加工的硅酸三鈣高精度復(fù)雜成型。本論文的具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:制備了硅酸三鈣/硅膠復(fù)合陶瓷漿料,研究了羥丙基甲基纖維素(Hypromellose,HPMC)含量對(duì)超細(xì)粉末團(tuán)聚情況的影響,當(dāng)HPMC含量大于1.0wt%時(shí)粉末團(tuán)聚基本消失,可進(jìn)行高精度成型;研究了硅膠...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
硅酸三鈣/硅膠復(fù)合陶瓷漿料制備及性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)流程
第二章硅酸三鈣/硅膠復(fù)合陶瓷漿料制備及性能評(píng)價(jià)13常用的分散劑主要包括無(wú)機(jī)電解質(zhì)(例如硅酸鈉、碳酸鈉、磷酸氫鈉等)、有機(jī)高聚物(例如聚丙烯酰胺、木質(zhì)素、羥丙基甲基纖維素等)和表面活性劑(例如陰離子型表面活性劑、陽(yáng)離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑等)。軟團(tuán)聚硬團(tuán)聚圖2.2軟團(tuán)聚和硬團(tuán)聚結(jié)構(gòu)本實(shí)驗(yàn)主要通過(guò)選用有機(jī)高分子聚合物(羥丙基甲基纖維素)作為分散劑,研究羥丙基甲基纖維素含量對(duì)硅酸鈣/硅膠粉末粒子的團(tuán)聚影響機(jī)理。通過(guò)將去離子水與羥丙基甲基纖維素(濟(jì)南金輝化學(xué)有限公司,中國(guó))混合制備HPMC溶液,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0,0.5,1.0,1.5和2.0wt%。通過(guò)將C3S粉末與HPMC溶液以液體與粉末(L/P)比為0.6g/g組合來(lái)制備混合物,以制備用于制備涂片的漿料。數(shù)字顯微鏡(VHX-900,KEYENCE,Japan)用于顯示漿料的粉末團(tuán)聚。(a)(b)(c)(d)(e)圖2.3具有不同HPMC含量的混合漿料的團(tuán)聚情況的數(shù)字圖像:a)0wt%,b)
第二章硅酸三鈣/硅膠復(fù)合陶瓷漿料制備及性能評(píng)價(jià)13常用的分散劑主要包括無(wú)機(jī)電解質(zhì)(例如硅酸鈉、碳酸鈉、磷酸氫鈉等)、有機(jī)高聚物(例如聚丙烯酰胺、木質(zhì)素、羥丙基甲基纖維素等)和表面活性劑(例如陰離子型表面活性劑、陽(yáng)離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑等)。軟團(tuán)聚硬團(tuán)聚圖2.2軟團(tuán)聚和硬團(tuán)聚結(jié)構(gòu)本實(shí)驗(yàn)主要通過(guò)選用有機(jī)高分子聚合物(羥丙基甲基纖維素)作為分散劑,研究羥丙基甲基纖維素含量對(duì)硅酸鈣/硅膠粉末粒子的團(tuán)聚影響機(jī)理。通過(guò)將去離子水與羥丙基甲基纖維素(濟(jì)南金輝化學(xué)有限公司,中國(guó))混合制備HPMC溶液,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0,0.5,1.0,1.5和2.0wt%。通過(guò)將C3S粉末與HPMC溶液以液體與粉末(L/P)比為0.6g/g組合來(lái)制備混合物,以制備用于制備涂片的漿料。數(shù)字顯微鏡(VHX-900,KEYENCE,Japan)用于顯示漿料的粉末團(tuán)聚。(a)(b)(c)(d)(e)圖2.3具有不同HPMC含量的混合漿料的團(tuán)聚情況的數(shù)字圖像:a)0wt%,b)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硅酸鹽生物活性陶瓷用于骨組織修復(fù)及再生的研究[J]. 吳成鐵,常江. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2013(01)
[2]冷凍干燥法制備的β-磷酸三鈣多孔生物陶瓷支架[J]. 王雪濤,李靜,左開(kāi)慧,曾宇平,張保衛(wèi). 中國(guó)組織工程研究. 2012(25)
[3]包埋載藥微球的羥基磷灰石/聚氨酯復(fù)合組織工程支架的研究[J]. 劉浩懷,張建華,許慶陵,張利,李玉寶. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2011(10)
[4]組織工程技術(shù)構(gòu)建組織器官的最新研究[J]. 劉德伍. 中國(guó)臨床康復(fù). 2003(26)
碩士論文
[1]海藻酸鈉/明膠三維擠出打印工藝研究[D]. 曹武舉.寧波大學(xué) 2018
[2]磷酸鈣陶瓷骨支架的激光燒結(jié)機(jī)理及工藝研究[D]. 馮佩.中南大學(xué) 2013
本文編號(hào):3425970
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
硅酸三鈣/硅膠復(fù)合陶瓷漿料制備及性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)流程
第二章硅酸三鈣/硅膠復(fù)合陶瓷漿料制備及性能評(píng)價(jià)13常用的分散劑主要包括無(wú)機(jī)電解質(zhì)(例如硅酸鈉、碳酸鈉、磷酸氫鈉等)、有機(jī)高聚物(例如聚丙烯酰胺、木質(zhì)素、羥丙基甲基纖維素等)和表面活性劑(例如陰離子型表面活性劑、陽(yáng)離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑等)。軟團(tuán)聚硬團(tuán)聚圖2.2軟團(tuán)聚和硬團(tuán)聚結(jié)構(gòu)本實(shí)驗(yàn)主要通過(guò)選用有機(jī)高分子聚合物(羥丙基甲基纖維素)作為分散劑,研究羥丙基甲基纖維素含量對(duì)硅酸鈣/硅膠粉末粒子的團(tuán)聚影響機(jī)理。通過(guò)將去離子水與羥丙基甲基纖維素(濟(jì)南金輝化學(xué)有限公司,中國(guó))混合制備HPMC溶液,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0,0.5,1.0,1.5和2.0wt%。通過(guò)將C3S粉末與HPMC溶液以液體與粉末(L/P)比為0.6g/g組合來(lái)制備混合物,以制備用于制備涂片的漿料。數(shù)字顯微鏡(VHX-900,KEYENCE,Japan)用于顯示漿料的粉末團(tuán)聚。(a)(b)(c)(d)(e)圖2.3具有不同HPMC含量的混合漿料的團(tuán)聚情況的數(shù)字圖像:a)0wt%,b)
第二章硅酸三鈣/硅膠復(fù)合陶瓷漿料制備及性能評(píng)價(jià)13常用的分散劑主要包括無(wú)機(jī)電解質(zhì)(例如硅酸鈉、碳酸鈉、磷酸氫鈉等)、有機(jī)高聚物(例如聚丙烯酰胺、木質(zhì)素、羥丙基甲基纖維素等)和表面活性劑(例如陰離子型表面活性劑、陽(yáng)離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑等)。軟團(tuán)聚硬團(tuán)聚圖2.2軟團(tuán)聚和硬團(tuán)聚結(jié)構(gòu)本實(shí)驗(yàn)主要通過(guò)選用有機(jī)高分子聚合物(羥丙基甲基纖維素)作為分散劑,研究羥丙基甲基纖維素含量對(duì)硅酸鈣/硅膠粉末粒子的團(tuán)聚影響機(jī)理。通過(guò)將去離子水與羥丙基甲基纖維素(濟(jì)南金輝化學(xué)有限公司,中國(guó))混合制備HPMC溶液,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0,0.5,1.0,1.5和2.0wt%。通過(guò)將C3S粉末與HPMC溶液以液體與粉末(L/P)比為0.6g/g組合來(lái)制備混合物,以制備用于制備涂片的漿料。數(shù)字顯微鏡(VHX-900,KEYENCE,Japan)用于顯示漿料的粉末團(tuán)聚。(a)(b)(c)(d)(e)圖2.3具有不同HPMC含量的混合漿料的團(tuán)聚情況的數(shù)字圖像:a)0wt%,b)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硅酸鹽生物活性陶瓷用于骨組織修復(fù)及再生的研究[J]. 吳成鐵,常江. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2013(01)
[2]冷凍干燥法制備的β-磷酸三鈣多孔生物陶瓷支架[J]. 王雪濤,李靜,左開(kāi)慧,曾宇平,張保衛(wèi). 中國(guó)組織工程研究. 2012(25)
[3]包埋載藥微球的羥基磷灰石/聚氨酯復(fù)合組織工程支架的研究[J]. 劉浩懷,張建華,許慶陵,張利,李玉寶. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2011(10)
[4]組織工程技術(shù)構(gòu)建組織器官的最新研究[J]. 劉德伍. 中國(guó)臨床康復(fù). 2003(26)
碩士論文
[1]海藻酸鈉/明膠三維擠出打印工藝研究[D]. 曹武舉.寧波大學(xué) 2018
[2]磷酸鈣陶瓷骨支架的激光燒結(jié)機(jī)理及工藝研究[D]. 馮佩.中南大學(xué) 2013
本文編號(hào):3425970
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3425970.html
最近更新
教材專著