【摘要】：最近,醫(yī)用金屬材料廣泛用于硬組織如牙根等植入物。多孔鈦因?yàn)榧婢吡己玫纳锵嗳菪院酮?dú)特的孔隙結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)而成為研究熱點(diǎn)。多孔結(jié)構(gòu)有利于組織的長入和體液的傳輸。另外,鈦屬于生物惰性材料,可以通過表面改性處理改善其生物活性。本文采用粉末燒結(jié)制備多孔鈦并利用化學(xué)法在其表面沉積羥基磷灰石涂層。 本文利用粉末燒結(jié)技術(shù),即在氫化鈦粉末中添加造孔劑NH4HCO3燒結(jié),制備不同孔隙率的多孔鈦。多孔鈦的力學(xué)性能與其孔隙率有關(guān),因此可以通過造孔劑的添加量來達(dá)到改變其力學(xué)性能的目的。研究結(jié)果表明添加造孔劑的含量對(duì)多孔鈦的壓縮強(qiáng)度和孔隙特性有很大的影響,在壓制和燒結(jié)條件不變時(shí),造孔劑的含量增大時(shí),多孔鈦的壓縮強(qiáng)度和彈性模量逐漸減小;多孔鈦的孔隙率隨造孔劑添加量的增大基本上呈正比增大。通過造孔劑含量的變化來制備出孔隙率合適,力學(xué)性能與骨骼相匹配的多孔鈦是本文研究的重點(diǎn)。燒結(jié)的多孔鈦的孔隙率為41.61-56.74%,孔隙尺寸為346-427μm,壓縮強(qiáng)度為100-200MPa,彈性模量為7.9-17.5GPa。滿足密質(zhì)骨的基本的孔隙和力學(xué)性能要求。 本文應(yīng)用化學(xué)法對(duì)燒結(jié)多孔鈦的表面進(jìn)行改性,在多孔鈦表面沉積羥基磷灰石涂層。酸處理的結(jié)果在多孔鈦孔壁表面留下小蝕坑,這些小蝕坑增大了多孔鈦孔隙內(nèi)壁表面積。NaOH堿液處理后在金屬表面形成鈦酸鈉凝膠層,將堿處理過的多孔鈦放入模擬體液中浸泡,可在多孔鈦表面誘導(dǎo)沉積羥基磷灰石。堿處理時(shí)堿液的濃度和處理時(shí)間對(duì)羥基磷灰石的沉積都有很大的影響。研究表明依次采用32.5%的硝酸,在60℃處理24h;用1.5M的氫氧化鈉,在60℃處理24h,而后在37.5℃的模擬體液中處理后沉積的羥基磷灰石涂層較好。酸堿處理?xiàng)l件相同,預(yù)鈣化有助于加快多孔鈦的羥基磷灰石涂層的沉積速度。
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：R783.1
【圖文】：

結(jié)構(gòu)是一種具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的高密度結(jié)締組織，大多數(shù)骨都有其內(nèi)在的精多孔網(wǎng)狀或小梁狀的骨質(zhì)，外層是密質(zhì)骨質(zhì)的外殼。骨質(zhì)有著網(wǎng)狀由互相連接的骨桿或骨板的網(wǎng)絡(luò)組成，骨桿的網(wǎng)絡(luò)所形成的是低密而骨板的網(wǎng)絡(luò)得出的則是較高密度的實(shí)質(zhì)上可能為閉合的孔，實(shí)際的相對(duì)密度可在 0.05 到 0.7 之間變化，在低的密度下孔是開口的，絡(luò)。隨著密度的增加，骨桿逐漸延展和平坦，變得像板狀，最后融乎為閉合的孔。

孔結(jié)構(gòu)有利于骨細(xì)胞的長入，實(shí)現(xiàn)替代材料與骨的物理嵌合，使骨觸緊密，不但可增加材料的骨傳導(dǎo)性還提高了材料在骨內(nèi)的穩(wěn)定性證實(shí)，至少孔徑 100μm 的孔隙才有可能使新骨長入。Kuhne 等將不的珊瑚植入兔股骨骸，12 和 26 周發(fā)現(xiàn) 200μm 孔隙的材料無新骨長00μm 孔隙的材料則有新骨長入，說明孔隙的大小可影響材料的成骨孔鈦的另一優(yōu)點(diǎn)是其力學(xué)性能和骨組織比較相近，如圖 1.2。

坯保持一定形狀的能力。粉末成形性的確定是觀察壓坯有無裂紋、表面狀態(tài)而定。而定量的確定是用單位壓制壓力下壓坯的極限壓縮強(qiáng)度來表征，其比值越大，表示成形性越好。有時(shí)也用最小壓制壓力來衡量。最小壓制壓力越小，其壓制性能也越好，反之亦然。粉末的壓制性能主要取決于粉末的性能。有加工硬化、被氧化或被氣體飽和的粉末，以及顆粒很細(xì)的粉末，其壓縮性都不好；但是壓縮性好的粉末，成形性就差。同一種粉末，松裝密度越大，成形性就越差，而壓縮性越好[42]。本實(shí)驗(yàn)所使用的燒結(jié)粉末是由北京有色金屬研究總院提供的粒度為－300 目的氫化鈦粉，用碳酸氫氨作為造孔劑。2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及連接本實(shí)驗(yàn)采用的設(shè)備有電子天平，制樣機(jī)，管式電阻爐，真空泵，電爐溫度控制器等設(shè)備。如圖 2.1 所示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2793733