本文關(guān)鍵詞：羥基磷灰石基人工骨制備技術(shù)開(kāi)發(fā)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：羥基磷灰石(HA)以其出色的生物相容性和細(xì)胞親和能力,在人工骨材料制造領(lǐng)域備受關(guān)注。但是由于本身脆性的影響,很大程度上影響了其作為硬組織假體替換材料植入人體后服役的可靠性。所以,采取第二相對(duì)單相HA進(jìn)行增韌是改善其斷裂韌性、確保其可靠服役的關(guān)鍵。本課題基于氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)和NiTi在力學(xué)性能、生物相容性上的優(yōu)異性能,采用凝膠注模成型工藝制備GO/HA和NiTi/HA復(fù)合材料,研究?jī)煞N復(fù)合材料的制備工藝及性能,為HA人工骨的制備提供新的技術(shù)。本文研究了GO/HA和NiTi/HA復(fù)合材料的凝膠注模成型技術(shù)路線,重點(diǎn)分析了pH、分散劑含量、漿料固相含量、GO和NiTi含量對(duì)GO/HA和NiTi/HA陶瓷漿料流動(dòng)性、穩(wěn)定性和充型性能的影響。研究了催化劑和引發(fā)劑含量對(duì)HA基復(fù)相陶瓷生坯固化時(shí)間和固化完整性的影響,分析了凝膠固化反應(yīng)機(jī)理。研究了有機(jī)單體、催化劑和漿料固相含量對(duì)GO/HA和NiTi/HA生坯密度和抗壓強(qiáng)度的影響,測(cè)量了不同燒結(jié)溫度、GO和NiTi含量下兩種HA復(fù)合材料樣品的抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性,觀察了斷口的顯微組織,進(jìn)而確定最佳的制備工藝。本文同時(shí)還分析了GO和NiTi顆粒的增強(qiáng)和增韌機(jī)理。研究結(jié)果表明在pH=10,分散劑含量為6wt%,有機(jī)單體含量為15wt%,固相含量為45wt%,GO含量為1.5wt%時(shí),GO/HA漿料具有最佳的流行性、穩(wěn)定性和充型能力。在pH=10,分散劑含量為5wt%,有機(jī)單體含量為15wt%,固相含量為45wt%,NiTi含量為7wt%時(shí),NiTi/HA漿料具有最佳的流行性、穩(wěn)定性和充型能力。引發(fā)劑含量變化對(duì)凝膠固化時(shí)間影響不大。隨著催化劑含量的增加,漿料固化時(shí)間縮短。當(dāng)引發(fā)劑含量為2.0 wt%,催化劑含量為0.9wt%,漿料固相含量為45wt%時(shí),兩種HA復(fù)合材料固化時(shí)間為18min,固化后生坯質(zhì)量較高,生坯密度和抗壓強(qiáng)度達(dá)到最佳,分別為55.7%和56.8%、15.2MPa和16.8MPa。當(dāng)GO含量為1.5wt%,1150℃燒結(jié)后,GO/HA復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度為81.5MPa,斷裂韌性為1.52MPa·m1/2,當(dāng)Ni Ti顆粒含量為7wt%時(shí),NiTi/HA復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性分別為89.6 MPa和1.65 MPa·m1/2。GO/HA和NiTi/HA復(fù)合材料的力學(xué)性能均滿足制備人工骨材料的要求,因此本研究為制備HA基人工骨材料開(kāi)發(fā)一種新型的制備方法。
【關(guān)鍵詞】：羥基磷灰石 GO NiTi 凝膠注模成型 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R318.1;TB33
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 人工骨概述10-11
• 1.1.1 人工骨的市場(chǎng)和需求分析10
• 1.1.2 對(duì)人工骨的性能要求10-11
• 1.2 人工骨材料11-13
• 1.2.1 人工合成人工骨材料11-12
• 1.2.2 天然人工骨材料12
• 1.2.3 羥基磷灰石（HA）的性質(zhì)與應(yīng)用12-13
• 1.3 人工骨制備技術(shù)13-15
• 1.3.1 傳統(tǒng)型人工骨制備成型技術(shù)13-14
• 1.3.2 新興人工骨制備成型技術(shù)14-15
• 1.3.3 凝膠注模成型制備技術(shù)15
• 1.4 凝膠注模工藝簡(jiǎn)介15-16
• 1.4.1 凝膠注模工藝特點(diǎn)16
• 1.4.2 凝膠注模工藝應(yīng)用16
• 1.5 氧化石墨烯簡(jiǎn)介16-18
• 1.5.1 氧化石墨烯特性16-18
• 1.5.2 氧化石墨烯的應(yīng)用18
• 1.6 NiTi形狀記憶合金簡(jiǎn)介18-21
• 1.6.1 NiTi形狀記憶合金特性18-20
• 1.6.2 NiTi形狀記憶合金應(yīng)用20-21
• 1.7 本課題的研究目的、意義與研究?jī)?nèi)容21-22
• 1.7.1 本課題的研究目的及意義21
• 1.7.2 本課題的研究?jī)?nèi)容21-22
• 2 實(shí)驗(yàn)材料與方法22-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備22
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料22
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程22-25
• 2.2.1 HA復(fù)合材料人工骨模具的制備22-23
• 2.2.2 凝膠注模成型技術(shù)制備GO/HA復(fù)合材料人工骨23-25
• 2.3 性能測(cè)試25-28
• 2.3.1 HA粉體Zeta電位分析25
• 2.3.2 HA漿料粘度測(cè)定25
• 2.3.3 HA漿料穩(wěn)定性測(cè)定25
• 2.3.4 生坯密度測(cè)定25-26
• 2.3.5 顯微組織觀察26
• 2.3.6 物相分析26
• 2.3.7 力學(xué)性能測(cè)試26-27
• 2.3.8 斷裂韌性分析27-28
• 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析28-57
• 3.1 HA粉體Zeta電位分析28-30
• 3.2 pH對(duì)GO/HA和NiTi/HA漿料流動(dòng)性的影響30-31
• 3.3 分散劑含量對(duì)GO/HA和NiTi/HA漿料流動(dòng)性能影響31-33
• 3.4 GO和NiTi顆粒含量對(duì)HA漿料流動(dòng)性的影響33-35
• 3.5 漿料固相含量對(duì)GO/HA和NiTi/HA漿料流動(dòng)性和成型性的影響35-38
• 3.6 GO/HA和NiTi/HA漿料的穩(wěn)定性分析38-39
• 3.7 引發(fā)劑、催化劑含量對(duì)HA復(fù)相陶瓷漿料成型性能的影響39-42
• 3.8 凝膠固化反應(yīng)機(jī)理研究42-43
• 3.9 有機(jī)單體、催化劑、漿料固相含量對(duì)HA復(fù)合材料生坯密度的影響43-45
• 3.9.1 有機(jī)單體百分含量對(duì)HA復(fù)合材料生坯的密度的影響43-44
• 3.9.2 催化劑含量對(duì)HA復(fù)合材料生坯密度的影響44-45
• 3.9.3 漿料固相含量對(duì)HA復(fù)合材料生坯密度的影響45
• 3.10 單體、引發(fā)劑、固相含量對(duì)HA復(fù)合材料生坯抗壓強(qiáng)度影響45-49
• 3.10.1 有機(jī)單體含量對(duì)HA復(fù)合材料生坯抗壓強(qiáng)度的影響45-46
• 3.10.2 催化劑含量對(duì)HA復(fù)合材料生坯抗壓強(qiáng)度的影響46-48
• 3.10.3 漿料固相含量對(duì)HA復(fù)合材料生坯抗壓強(qiáng)度的影響48-49
• 3.11 燒結(jié)溫度對(duì)HA復(fù)合材料燒結(jié)密度的影響49-50
• 3.12 力學(xué)性能分析50-53
• 3.12.1 燒結(jié)溫度對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響50-52
• 3.12.2 GO和NiTi含量對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響52-53
• 3.13 斷口微觀形貌分析53-55
• 3.14 GO和NiTi顆粒增韌補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理分析55-57
• 4 結(jié)論57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 致謝62

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