羥基磷灰石(Hydroxyapatite簡稱HA或HAP)是一種生物相容性良好的生物陶瓷,也是一種理想的人工骨材料。為了促進(jìn)人體成骨細(xì)胞粘附、增殖和分化,人工骨材料通常需要被加工成多孔骨支架植入人體。然而多孔陶瓷的傳統(tǒng)成形方式存在較多局限性,無法成形一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的骨支架,也無法精確控制孔隙結(jié)構(gòu)的孔徑、形狀和分布。近年來,3D打印技術(shù)飛速發(fā)展,在多孔骨支架制造領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用前景和發(fā)展空間,本文通過下置式DLP光固化增材制造成形技術(shù),研究了羥基磷灰石多孔骨支架成形工藝,研究內(nèi)容如下:(1)配制一種適用于DLP 3D打印的樹脂基羥基磷灰石漿料。使用光敏樹脂、分散劑及陶瓷顆粒配制出固含量20-60wt%的漿料,對(duì)比各漿料在20-60℃下的流變特性,并通過倒模和投影儀成形驗(yàn)證了漿料的可成形性。(2)使用一臺(tái)自行研制的高精度DLP陶瓷光固化打印機(jī),針對(duì)配制出的樹脂基羥基磷灰石漿料,確定和優(yōu)化了一組坯體成形參數(shù)。根據(jù)打印機(jī)的成形要求,選取了固含量45wt%的漿料。研究光照強(qiáng)度、光照時(shí)間等參數(shù)對(duì)固化層厚的影響,擬合得到了固化層厚與曝光能量的關(guān)系,結(jié)合成形效率確定固化層厚的參數(shù)范圍,最后確定坯體成形參...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
注釋表
第一章 緒論
    1.1 背景
        1.1.1 骨修復(fù)研究現(xiàn)狀
        1.1.2 人工骨材料
        1.1.3 多孔骨支架
        1.1.4 羥基磷灰石多孔支架
    1.2 多孔陶瓷的制備
        1.2.1 多孔陶瓷的常用制備方法
        1.2.2 3D打印多孔陶瓷
    1.3 研究意義和內(nèi)容
        1.3.1 研究意義
        1.3.2 研究內(nèi)容
第二章 羥基磷灰石漿料制備及DLP成形驗(yàn)證
    2.1 羥基磷灰石粉末
        2.1.1 粉末的粒徑選擇
        2.1.2 球磨粉末
    2.2 漿料制備及其流變性能
        2.2.1 漿料配制
        2.2.2 固含量、溫度對(duì)漿料粘度的影響
    2.3 漿料光固化成形可行性分析
        2.3.1 倒模、投影儀成形預(yù)制漿料
        2.3.2 脫脂預(yù)燒結(jié)樣件可行性分析
    2.4 本章總結(jié)
第三章 DLP成形參數(shù)的研究及優(yōu)化
    3.1 新型DLP陶瓷打印機(jī)及其成形原理
        3.1.1 JRF-18 DLP打印機(jī)結(jié)構(gòu)
        3.1.2 JRF-18 DLP打印機(jī)對(duì)比傳統(tǒng)倒置式DLP打印機(jī)的優(yōu)勢(shì)
    3.2 打印參數(shù)設(shè)定
        3.2.1 光強(qiáng)及曝光時(shí)間
        3.2.2 層厚
        3.2.3 刮刀參數(shù)
        3.2.4 底層成形的強(qiáng)化參數(shù)
    3.3 坯體建模、成形及后處理
        3.3.0 設(shè)計(jì)打印模型
        3.3.1 樣件后處理
        3.3.2 二次固化
    3.4 坯體成形誤差分析
        3.4.1 散射與透射
        3.4.2 漿料變質(zhì)
        3.4.3 坯體后處理損耗
        3.4.4 成形膜老化
    3.5 本章總結(jié)
第四章 脫脂燒結(jié)的參數(shù)優(yōu)化及性能表征
    4.1 脫脂
        4.1.1 熱重/差示掃描量熱法分析
        4.1.2 脫脂曲線
    4.2 燒結(jié)工藝
        4.2.1 燒結(jié)氣氛
        4.2.2 燒結(jié)溫度
    4.3 燒結(jié)樣件表征
        4.3.1 收縮率、致密度、及顯微硬度
        4.3.2 抗彎抗壓強(qiáng)度
        4.3.3 XRD成分分析
        4.3.4 SEM微觀形貌
        4.3.5 工業(yè)CT
    4.4 本章小結(jié)
第五章 羥基磷灰石骨支架的體外細(xì)胞相容性
    5.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
    5.2 細(xì)胞形態(tài)及粘附
        5.2.1 細(xì)胞形態(tài)
        5.2.2 支架表面粘附情況
        5.2.3 支架的內(nèi)部粘附情況
    5.3 細(xì)胞增殖與分化
        5.3.1 細(xì)胞增殖
        5.3.2 細(xì)胞分化
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)展望
    6.1 本文完成的主要工作
    6.2 本文創(chuàng)新性
    6.3 后期研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3776415