目前,利用陶瓷電活性提高植入體的生物效應(yīng)已成為新型植入材料研究的熱點。本研究采用檸檬酸銨鹽溶膠-凝膠法成功合成了KBT粉體并常壓燒結(jié)制備自然銅/KBT無鉛生物陶瓷。利用XRD、SEM、EDS對粉體及復(fù)合陶瓷材料的相組成、表面形貌進行表征,接觸角測試儀測試陶瓷材料表面潤濕性,準靜態(tài)測試儀測量陶瓷的壓電常數(shù),通過模擬體液浸泡實驗、抗菌實驗等方法對復(fù)合材料的生物活性及抗菌性進行了研究。通過XRD、SEM等檢測手段對自然銅/KBT生物陶瓷進行表征并得出,KBT陶瓷粉體具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu),且顆粒大小比較均勻,晶粒尺寸大約在60μm;預(yù)燒溫度過高,樣品較硬、粉碎困難,過高燒結(jié)溫度會導(dǎo)致熔化現(xiàn)象,故最佳燒結(jié)溫度1030℃,預(yù)燒結(jié)溫度為500℃,升溫速率為2℃/min,此時的陶瓷晶體結(jié)晶性好,晶粒發(fā)育完整,晶粒尺寸大,晶界清晰燒;自然銅的摻雜不改變自然銅/KBT陶瓷的鈣鈦礦結(jié)構(gòu),但由于燒結(jié)過程中鉀離子的揮發(fā)和鐵離子聚集在晶界處而出現(xiàn)了第二相BixFeyTizO3x和Fe2O3,陶瓷晶粒尺寸先增大后減少,晶粒形狀由針狀向塊狀轉(zhuǎn)變,相對密度ρr和壓電常數(shù)d33先增加后減小,在自然銅含量為3%時達到最大值,分別... 

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
        1.1.1 課題背景
        1.1.2 課題目的及意義
    1.2 無鉛生物陶瓷
        1.2.1 無鉛生物陶瓷的種類及其特點
        1.2.2 生物陶瓷的合成方法
    1.3 自然銅簡介
    1.4 生物陶瓷在骨修復(fù)材料中的研究與應(yīng)用
        1.4.1 生物活性材料
        1.4.2 生物抗菌材料
        1.4.3 生物陶瓷植入材料的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.4 自然銅/KBT復(fù)合材料在骨修復(fù)中的研究
    1.5 研究內(nèi)容
    1.6 創(chuàng)新點
第2章 實驗材料及方法
    2.1 實驗藥品及儀器設(shè)備
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗儀器設(shè)備
    2.2 自然銅/KBT生物陶瓷的制備
        2.2.1 KBT粉體的制備
        2.2.2 自然銅/KBT生物陶瓷的制備
    2.3 模擬體液浸泡實驗
        2.3.1 試樣的預(yù)處理
        2.3.2 模擬體液(SBF)的配制
    2.4 抗菌活性實驗-菌落計數(shù)法
    2.5 分析測試方法
        2.5.1 相結(jié)構(gòu)測試
        2.5.2 微觀組織測試
        2.5.3 密度測試
        2.5.4 材料接觸角的測量
        2.5.5 壓電性能測試
        2.5.6 材料降解性能研究
第3章 自然銅/KBT生物陶瓷的制備及表征
    3.1 KBT陶瓷粉體的結(jié)構(gòu)分析
        3.1.1 KBT陶瓷粉體的物相結(jié)構(gòu)分析
        3.1.2 KBT陶瓷粉體的表面形貌分析
    3.2 預(yù)燒結(jié)對自然銅/KBT生物陶瓷的影響
        3.2.1 預(yù)燒結(jié)溫度結(jié)對KBT/自然銅陶瓷粉體相結(jié)構(gòu)的影響
        3.2.2 預(yù)燒結(jié)溫度對KBT/自然銅生物陶瓷顯微結(jié)構(gòu)的影響
    3.3 升溫速率對自然銅/KBT的影響
        3.3.1 升溫速率對自然銅/KBT陶瓷相結(jié)構(gòu)的影響
        3.3.2 升溫速率對自然銅/ KBT陶瓷顯微結(jié)構(gòu)的影響
    3.4 燒結(jié)溫度對自然銅/KBT生物陶瓷的影響
        3.4.1 燒結(jié)溫度對自然銅/KBT相結(jié)構(gòu)的影響
        3.4.2 燒結(jié)溫度對KBT/自然銅壓電常數(shù)和密度的影響
        3.4.3 燒結(jié)溫度對KBT/自然銅陶瓷接觸角的影響
    3.5 不同自然銅含量對/KBT自然銅結(jié)構(gòu)的影響
        3.5.1 不同自然銅含量對KBT/自然銅生物陶瓷相結(jié)構(gòu)的影響
        3.5.2 不同自然銅含量對KBT/自然銅生物陶瓷微觀結(jié)構(gòu)的影響
        3.5.3 不同自然銅含量對自然銅/KBT壓電陶壓電常數(shù)和密度的影響
        3.5.4 不同自然銅含量對自然銅/KBT生物陶瓷接觸角的影響
    3.6 本章小結(jié)
第4章 自然銅/KBT生物陶瓷性能研究
    4.1 正負電荷對陶瓷生物活性的影響
        4.1.1 正負電荷對表面新物相結(jié)構(gòu)的影響
        4.1.2 正負電荷對表面新物相表面形貌的的影響
    4.2 燒結(jié)溫度對陶瓷負極面生物活性的影響
        4.2.1 燒結(jié)溫度對表面新物相結(jié)構(gòu)的影響
        4.2.2 燒結(jié)溫度對表面新物相形貌的影響
    4.3 浸泡時間對陶瓷負極面生物活性的影響
        4.3.1 浸泡時間對陶瓷表面相結(jié)構(gòu)的影響
        4.3.2 浸泡時間對陶瓷表面形貌的影響
    4.4 不同自然銅含量對自然銅/KBT陶瓷生物活性的影響
        4.4.1 不同自然銅含量對陶瓷物表面物相結(jié)構(gòu)的影響
        4.4.2 不同自然銅含量對陶瓷物表面物微觀結(jié)構(gòu)的影響
        4.4.3 模擬體液培養(yǎng)期間試樣質(zhì)量值變化分析
    4.5 表面預(yù)處理對自然銅/KBT陶瓷生物活性的影響
        4.5.1 多巴胺預(yù)處理對陶瓷表面物相的影響
        4.5.2 多巴胺預(yù)處理對陶瓷表面形貌及成分的影響
        4.5.3 不同表面預(yù)處理對陶瓷生物活性的影響
    4.6 自然銅/KBT生物陶瓷的抗菌性實驗研究
    4.7 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3679344