兩種天然生物陶瓷-野生獠牙牙釉質(zhì)的分級(jí)結(jié)構(gòu)與力學(xué)行為研究
發(fā)布時(shí)間：2021-01-30 02:46
本文以成年野豬獠牙和野生狼獠牙為研究對(duì)象,對(duì)比研究這兩種以攻擊為主要功能的獠牙牙釉質(zhì)的分級(jí)結(jié)構(gòu)特征、水合條件以及溫度對(duì)牙釉質(zhì)力學(xué)性能的影響,并分析了牙釉質(zhì)這種天然生物陶瓷中的斷裂機(jī)制和韌化機(jī)制,研究結(jié)果表明:野豬獠牙和野生狼獠牙的牙釉質(zhì)均具有四級(jí)分級(jí)結(jié)構(gòu)特征。四級(jí)結(jié)構(gòu)分別為:一級(jí)結(jié)構(gòu)羥基磷灰石（HAP）晶體纖維;二級(jí)結(jié)構(gòu)單元-釉柱;三級(jí)結(jié)構(gòu)釉質(zhì)類型（三級(jí)結(jié)構(gòu)）;最后一級(jí)結(jié)構(gòu)-釉質(zhì)層。本論文最大的發(fā)現(xiàn)在于:野豬牙釉質(zhì)的HAP纖維中存在有眾多的納米孿晶和多級(jí)納米孿晶,而在野生狼牙釉質(zhì)的HAP纖維中卻存在有眾多的5-10nm的晶粒,這一研究結(jié)果為人造復(fù)合材料的合成提供新思路。兩種獠牙牙釉質(zhì)的力學(xué)行為均表現(xiàn)出各向異性。沿平行于釉柱軸向上,野豬獠牙牙釉質(zhì)具有較高的納米硬度、彈性模量和斷裂韌性,而狼獠牙牙釉質(zhì)在垂直于釉柱軸向上納米硬度和彈性模量較高,斷裂韌性較低。牙釉質(zhì)的力學(xué)行為還與水合狀態(tài)和蛋白質(zhì)的含量有關(guān)。在野豬獠牙中,從牙釉質(zhì)的外表面到牙釉質(zhì)本質(zhì)界,顯微硬度次外層最高,內(nèi)層較低。納米硬度由外到內(nèi)先增高后稍微下降,彈性模量先增高后保持恒定,而斷裂韌性表現(xiàn)為完全相反的變化趨勢(shì),整個(gè)釉質(zhì)層呈現(xiàn)出外...
【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】：69 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
不同生物材料的比強(qiáng)度和比剛度(a)；(b)楊氏模量和斷裂韌性與人造材料的比較[4-5]
第1章緒論3至關(guān)重要的作用[18-19]，例如蜘蛛[20-21]、雙噻魚蟲的頜骨[22]以及海綿[23-24]。圖1-2蜘蛛、雙噻魚蟲的頜骨以及海綿中無機(jī)離子和生物分子的梯度化學(xué)組成[20-24]Fig.1-2ThegradientchemicalcompositionsoftheinorganicionsandbiomoleculesintheSpiderfang,jawofbloodwormGlyceradibranchiateandmarine[20-24]1.2天然生物材料1.2.1天然生物材料的特征盡管天然生物材料種類繁多，幾何構(gòu)型多樣，但是其幾何構(gòu)型特點(diǎn)存在著很多共性。Meyers等人將生物材料大致分為礦化和非礦化兩類，礦化一般指硬相(如無機(jī)礦物質(zhì)碳酸鈣、羥基磷灰石(HAP)、無定形氧化硅)，非礦化一般指軟相(如膠原蛋白、角蛋白、甲殼素等)[25]。Naleway等人又按照結(jié)構(gòu)將生物材料分為8類，詳細(xì)的分類如下圖1-3所示[26]。圖1-3天然生物材料的8種結(jié)構(gòu)單元[26]Fig.1-3Theeightstructuralelementsofthenaturalbiomaterial[26]
第1章緒論3至關(guān)重要的作用[18-19]，例如蜘蛛[20-21]、雙噻魚蟲的頜骨[22]以及海綿[23-24]。圖1-2蜘蛛、雙噻魚蟲的頜骨以及海綿中無機(jī)離子和生物分子的梯度化學(xué)組成[20-24]Fig.1-2ThegradientchemicalcompositionsoftheinorganicionsandbiomoleculesintheSpiderfang,jawofbloodwormGlyceradibranchiateandmarine[20-24]1.2天然生物材料1.2.1天然生物材料的特征盡管天然生物材料種類繁多，幾何構(gòu)型多樣，但是其幾何構(gòu)型特點(diǎn)存在著很多共性。Meyers等人將生物材料大致分為礦化和非礦化兩類，礦化一般指硬相(如無機(jī)礦物質(zhì)碳酸鈣、羥基磷灰石(HAP)、無定形氧化硅)，非礦化一般指軟相(如膠原蛋白、角蛋白、甲殼素等)[25]。Naleway等人又按照結(jié)構(gòu)將生物材料分為8類，詳細(xì)的分類如下圖1-3所示[26]。圖1-3天然生物材料的8種結(jié)構(gòu)單元[26]Fig.1-3Theeightstructuralelementsofthenaturalbiomaterial[26]
本文編號(hào)：3008086
【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】：69 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
不同生物材料的比強(qiáng)度和比剛度(a)；(b)楊氏模量和斷裂韌性與人造材料的比較[4-5]
第1章緒論3至關(guān)重要的作用[18-19]，例如蜘蛛[20-21]、雙噻魚蟲的頜骨[22]以及海綿[23-24]。圖1-2蜘蛛、雙噻魚蟲的頜骨以及海綿中無機(jī)離子和生物分子的梯度化學(xué)組成[20-24]Fig.1-2ThegradientchemicalcompositionsoftheinorganicionsandbiomoleculesintheSpiderfang,jawofbloodwormGlyceradibranchiateandmarine[20-24]1.2天然生物材料1.2.1天然生物材料的特征盡管天然生物材料種類繁多，幾何構(gòu)型多樣，但是其幾何構(gòu)型特點(diǎn)存在著很多共性。Meyers等人將生物材料大致分為礦化和非礦化兩類，礦化一般指硬相(如無機(jī)礦物質(zhì)碳酸鈣、羥基磷灰石(HAP)、無定形氧化硅)，非礦化一般指軟相(如膠原蛋白、角蛋白、甲殼素等)[25]。Naleway等人又按照結(jié)構(gòu)將生物材料分為8類，詳細(xì)的分類如下圖1-3所示[26]。圖1-3天然生物材料的8種結(jié)構(gòu)單元[26]Fig.1-3Theeightstructuralelementsofthenaturalbiomaterial[26]
第1章緒論3至關(guān)重要的作用[18-19]，例如蜘蛛[20-21]、雙噻魚蟲的頜骨[22]以及海綿[23-24]。圖1-2蜘蛛、雙噻魚蟲的頜骨以及海綿中無機(jī)離子和生物分子的梯度化學(xué)組成[20-24]Fig.1-2ThegradientchemicalcompositionsoftheinorganicionsandbiomoleculesintheSpiderfang,jawofbloodwormGlyceradibranchiateandmarine[20-24]1.2天然生物材料1.2.1天然生物材料的特征盡管天然生物材料種類繁多，幾何構(gòu)型多樣，但是其幾何構(gòu)型特點(diǎn)存在著很多共性。Meyers等人將生物材料大致分為礦化和非礦化兩類，礦化一般指硬相(如無機(jī)礦物質(zhì)碳酸鈣、羥基磷灰石(HAP)、無定形氧化硅)，非礦化一般指軟相(如膠原蛋白、角蛋白、甲殼素等)[25]。Naleway等人又按照結(jié)構(gòu)將生物材料分為8類，詳細(xì)的分類如下圖1-3所示[26]。圖1-3天然生物材料的8種結(jié)構(gòu)單元[26]Fig.1-3Theeightstructuralelementsofthenaturalbiomaterial[26]
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