α-磷酸三鈣骨水泥的制備及其力學性能的研究
發(fā)布時間:2018-01-14 17:39
本文關鍵詞:α-磷酸三鈣骨水泥的制備及其力學性能的研究 出處:《東南大學》2015年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:α-TCP骨水泥能夠在人體內(nèi)自行固化硬化、具有優(yōu)良的可塑性且固化產(chǎn)物生物相容性好,是一種具有廣闊應用前景的骨修復材料。本文從原料和制備工藝角度出發(fā),優(yōu)化α-TCP的制備方法,并對α-TCP進行球磨處理,研究球磨時間對α-TCP骨水泥性能的影響。最后以α-TCP作為骨水泥主要成分,分別研究了固相添加劑羥基磷灰石、磷酸二氫鈣和碳酸鈣,固化液相添加劑檸檬酸和葡萄糖對α-TCP骨水泥固化時間和力學性能的影響。與利用β-TCP的高溫相轉(zhuǎn)變相比,采用碳酸鈣和磷酸氫鈣的混合物高溫煅燒更容易獲得純度較高的α-TCP,此外,采用雜質(zhì)含量低的原料也有利于獲得純度高的α-TCP.要獲得到α-TCP粉末,需在1300℃以上煅燒,適當提高煅燒溫度可得到α-TCP含量較高的產(chǎn)物。煅燒時間超過2小時后,繼續(xù)延長煅燒時間對最終產(chǎn)物組成影響不明顯。煅燒后采用空冷、水冷或液氮冷都可得到高α-TCP含量的產(chǎn)物。α-TCP粒度隨著球磨時間的延長變小,分布區(qū)間變窄,形貌由棒狀轉(zhuǎn)變?yōu)椴灰?guī)則的顆粒狀,采用不同球磨時間處理的α-TCP與2.5wt.%Na2HPO4的固化液混合制備骨水泥,隨球磨時間的增加,骨水泥的固化時間先縮短后延長,抗壓強度先增高后降低,最短固化時間為4分鐘,最高抗壓強度達到24.58MPa。在α-TCP骨水泥的固相粉末中添加HA時,隨著添加量的增加,骨水泥的固化時間先縮短后延長,添加量為5%時達到最小值6分鐘左右;骨水泥的抗壓強度逐漸降低,添加量為20%時達到最小值7MPa。固相粉末中添加MCPM,隨著添加量的增加,骨水泥的固化時間逐漸縮短,抗壓強度逐漸降低,當添加量為10%時,固化時間僅為30秒左右,抗壓強度達到最小值6MPa。固相粉末中添加CaCO3,隨著添加量增加,骨水泥的固化時間無明顯變化;骨水泥的抗壓強度先增加后降低,添加量為2%時達到最大值24MPa。在α-TCP骨水泥的固化液中添加檸檬酸,隨著添加量增加,骨水泥的固化時間逐漸縮短,添加量為20%時,固化時間僅為30秒左右;骨水泥的抗壓強度先增高后降低,添加量為7%時達到最大值30MPa。固化液中添加葡萄糖,隨著添加量增加,骨水泥的固化時間逐漸延長,抗壓強度逐漸增加,當添加量為20%時,固化時間由15分鐘延長到25分鐘,抗壓強度由15MPa提高到23MPa。
[Abstract]:偽 -TCP bone cement can self-solidify and harden in human body, and has excellent plasticity and good biocompatibility. In this paper, the preparation method of 偽 -TCP is optimized from the point of view of raw material and preparation technology, and 偽 -TCP is milled. The effect of milling time on the properties of 偽 -TCP bone cement was studied. Finally, the solid phase additives hydroxyapatite, calcium dihydrogen phosphate and calcium carbonate were studied with 偽 -TCP as the main component of bone cement. Effects of solidified liquid additives citric acid and glucose on curing time and mechanical properties of 偽 -TCP bone cement were compared with the high-temperature phase transition using 尾 -TCP. The mixture of calcium carbonate and calcium bicarbonate can be calcined at high temperature to obtain higher purity 偽 -TCP. in addition. The raw material with low impurity content is also beneficial to the high purity 偽 -TCP.The 偽 -TCP powder needs to be calcined at 1300 鈩,
本文編號:1424635
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