本文關(guān)鍵詞：錳摻雜β-磷酸三鈣多孔仿骨材料性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：骨骼是維持人體正常生理功能的重要組成部分,具有承受外力、支撐器官的功能。近年來交通事故創(chuàng)傷和疾病等造成的骨缺損對人們的生產(chǎn)生活帶來極大困擾。因此發(fā)展?jié)M足人體功能需求的骨替代材料具有重要的意義。β-磷酸三鈣是一種生物可吸收陶瓷材料,因其無機成分與骨相似,具有良好的生物相容性、生物降解性等是目前研究的重點。錳是對骨生長重要的微量金屬元素之一,錳對硫酸軟骨素的合成具有重要作用,而硫酸軟骨素是形成骨骼的重要成分。因此本論文開展錳摻雜β-磷酸三鈣多孔仿骨材料性能研究具有重要意義。本論文采用凝膠溶膠法按Ca+Mn/P=1.5的比例合成5%、15%、30%錳摻雜β-磷酸三鈣粉體。XRD分析表明,錳摻雜β-磷酸三鈣粉體結(jié)晶度較好。錳離子替代晶格中鈣離子后的特征衍射峰整體向高角度偏移,晶面間距減小。隨著錳含量增加,β-TCP晶格常數(shù)a逐漸減小,c呈現(xiàn)先減小后增大趨勢。粒徑分析表明錳摻雜β-磷酸三鈣粉體粒度較小且顆粒分布均勻,整體控制在40μm以下。在制備多孔材料過程中通過抗壓強度試驗,選擇濃度為6wt%的PVA溶液作為粘結(jié)劑,致孔劑硬脂酸的含量為30wt%,保證多孔材料在具有一定機械強度的同時具有較高的孔隙率。隨著錳摻雜量增加多孔材料體積收縮明顯。SEM形貌分析表明,多孔仿骨材料內(nèi)部有三維網(wǎng)狀的大孔與微孔結(jié)構(gòu)且貫通性良好,利于骨細(xì)胞的粘附增殖和骨組織長入,符合骨替代材料的要求。在1.5SBF溶液中對錳摻雜β-磷酸三鈣多孔仿骨材料進行28d降解試驗,經(jīng)XRD和FTIR分析,降解后材料表面沉積有類骨磷灰石物質(zhì)。隨著錳摻雜量增加,新生成的類磷灰石物質(zhì)減少,但是結(jié)晶度顯著增強。pH分析表明,偏堿性的環(huán)境較利于沉積物質(zhì)生成。在干摩擦、SBF溶液和血漿三種潤滑環(huán)境中,分別對0%Mn-TCP、5%Mn-TCP、15%Mn-TCP、30%Mn-TCP進行摩擦磨損性能研究。隨著錳摻雜量增加,試樣的穩(wěn)態(tài)摩擦因數(shù)均呈明顯上升趨勢。應(yīng)是錳添加后晶格結(jié)構(gòu)收縮,材料表面粗糙度增大導(dǎo)致的。0%Mn-TCP在干摩擦?xí)r穩(wěn)態(tài)摩擦因數(shù)最大為0.10,而在SBF環(huán)境中摩擦因數(shù)最小為0.06。而5、15、30%Mn-TCP都是在干摩擦條件下材料的穩(wěn)態(tài)摩擦系數(shù)較大,而在血漿潤滑條件下穩(wěn)態(tài)摩擦系數(shù)較小。
【關(guān)鍵詞】：β-磷酸三鈣 多孔 錳 降解 摩擦磨損
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R318.08
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-24
• 1.1 引言12
• 1.2 骨的結(jié)構(gòu)和功能12-14
• 1.3 生物材料14-21
• 1.3.1 生物醫(yī)用金屬材料15-16
• 1.3.2 生物醫(yī)用高分子材料16-17
• 1.3.3 生物醫(yī)用無機材料17-20
• 1.3.4 β-磷酸三鈣多孔仿骨材料的研究20-21
• 1.4 錳的作用21-22
• 1.4.1 錳在人體內(nèi)的作用21-22
• 1.4.2 錳對β-磷酸三鈣晶體結(jié)構(gòu)的影響22
• 1.5 本論文研究的內(nèi)容和意義22-24
• 第2章 錳摻雜β-磷酸三鈣粉體的制備及性能表征24-36
• 2.1 試驗儀器與試劑25-26
• 2.2 制備錳摻雜β-磷酸三鈣粉體試驗過程26-27
• 2.3 錳摻雜β-磷酸三鈣粉體測試方法27-28
• 2.3.1 X射線衍射分析27
• 2.3.2 傅里葉紅外分析27
• 2.3.3 粉體粒徑檢測27-28
• 2.4 結(jié)果與討論28-33
• 2.5 本章小結(jié)33-36
• 第3章 錳摻雜β-磷酸三鈣多孔仿骨材料的制備及性能表征36-52
• 3.1 制備錳摻雜β-磷酸三鈣多孔仿骨材料儀器與試劑37-38
• 3.2 制備錳摻雜β-磷酸三鈣多孔仿骨材料試驗過程38-42
• 3.2.1 致孔劑和粘結(jié)劑的選擇38-41
• 3.2.2 制備錳摻雜β-磷酸三鈣多孔仿骨材料過程41-42
• 3.3 材料的性能檢測與表征42-44
• 3.3.1 X射線衍射分析42
• 3.3.2 傅里葉紅外分析42
• 3.3.3 抗壓強度分析42
• 3.3.4 掃描電鏡分析42-43
• 3.3.5 硬度檢測分析43-44
• 3.4 結(jié)果與分析44-50
• 3.4.1 抗壓強度分析44-45
• 3.4.2 X射線衍射分析45-46
• 3.4.3 傅里葉紅外分析46-47
• 3.4.4 SEM形貌分析47-49
• 3.4.5 維氏硬度分析49-50
• 3.5 本章小結(jié)50-52
• 第4章 錳摻雜β-磷酸三鈣多孔仿骨材料的體外降解研究52-64
• 4.1 降解實驗所需儀器和試劑52-53
• 4.2 配制SBF溶液53-55
• 4.3 體外降解試驗過程55
• 4.4 材料的檢測與性能表征55-56
• 4.4.1 pH值的檢測55
• 4.4.2 降解試樣質(zhì)量變化55-56
• 4.4.3 降解試樣材料的成分檢測56
• 4.4.4 降解后材料的表觀形貌56
• 4.5 結(jié)果分析與討論56-62
• 4.6 本章小結(jié)62-64
• 第5章 錳摻雜β-磷酸三鈣多孔仿骨材料的摩擦學(xué)性能研究64-80
• 5.1 試驗設(shè)備和參數(shù)設(shè)置64-65
• 5.2 摩擦磨損機理簡介65-67
• 5.2.1 摩擦理論65
• 5.2.2 磨損理論65-67
• 5.3 試驗結(jié)果分析67-78
• 5.3.1 干摩擦?xí)r摩擦行為分析67-72
• 5.3.2 SBF環(huán)境摩擦磨損分析72-75
• 5.3.3 血漿環(huán)境摩擦磨損分析75-78
• 5.4 本章小結(jié)78-80
• 第6章 總結(jié)與展望80-82
• 6.1 結(jié)論80-81
• 6.2 展望81-82
• 參考文獻82-87
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文87-88
• 導(dǎo)師及作者簡介88-90
• 致謝90

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：錳摻雜β-磷酸三鈣多孔仿骨材料性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：303347