以α-磷酸三钙和磷酸四钙为主要原料的磷酸盐骨水泥的制备及其性能比较

分别以α-磷酸三钙和磷酸四钙为基本原料，添加羟基磷灰石、磷酸氢钙、碳酸钙等其他辅助原料，钙磷比均为1．50，制备了2种类型的骨水泥。对固化骨水泥样品进行了Ringer’s模拟液浸泡实验。测定浸泡液pH值、样品的抗压强度和样品的断面显微形貌随浸泡时间的变化。结果表明：2种骨水泥的凝结时间基本相同，初凝时间为5min左右，终凝时间为19．5min；但两者浸泡液的pH值变化和抗压强度等性能有较大的差别，以α-磷酸三钙为主要原料的骨水泥的主要性能明显优于以磷酸四钙为主要原料的骨水泥。     

针状硅灰石对磷酸盐骨水泥性能的影响

以磷酸氢二钾和磷酸二氢钾为固化液,以磷酸四钙、α-磷酸三钙、磷酸氢钙、焦磷酸钙、羟基磷灰石和碳酸钙为原料合成骨水泥,向其添加针状硅灰石,研究了针状硅灰石对其性能的影响。结果表明,在磷酸钙骨水泥中添加针状硅灰石可以缩短凝结时间,提高抗压强度。当针状硅灰石的添加量为3%,骨水泥性能达到最佳;其初凝时间、终凝时间分别为14和28 min,样品在Ringer’s模拟液溶液中浸泡2周后抗压强度达49.23 MPa,浸泡液的pH值变化幅度小(7.1~7.8),在安全范围之内。     

碳纤维增强磷酸钙骨水泥

以碳纤维为增强相,Na2HPO4/柠檬酸为调和液,α-磷酸三钙、磷酸四钙、磷酸二氢钙、羟基磷灰石和碳酸钙为原料制备骨水泥,研究不同掺杂比例的短碳纤维对其性能的影响。在磷酸钙骨水泥中掺杂碳纤维能够提高样品的致密性,缩短固化时间,提高抗压强度。当掺杂质量分数0.5%的碳纤维时,骨水泥的初凝、终凝时间分别为9.3和24.9min,模拟体液中浸泡28d后抗压强度最大为38.24MPa。掺杂的碳纤维对浸泡液pH影响不大,pH在小范围内浮动,均在人体安全范围内。     

聚合磷酸钙骨水泥的制备和性能研究

采用丙烯酸和衣康酸的共聚物与自制磷酸钙粉末反应制备骨水泥。用自凝牙托水对类磷酸四钙（TTCP）粉末进行表面改性后所制备的骨水泥,初凝时间为4．5min,终凝时间为8.5min,抗压强度可达４２MPa。采用类TTCPα－磷酸三钙的混合粉料制备的骨水泥,初凝时间为５．５min,终凝时间为１１．０min,抗压强度可达４３MPa。     

无水硫酸钙对α-磷酸三钙骨水泥的结构与性能的影响

将无水硫酸钙（CSA）引入磷酸钙骨水泥（CPC）中,结合热分析（TG-DSC）、扫描电子显微分析（SEM）和力学性能测试等方法,通过对比试验研究了CSA对α-磷酸三钙（α-TCP）体系骨水泥结构与性能的影响.结果表明：CSA的加入对α-TCP骨水泥的结构与性能有一定的影响,是一种可提高骨水泥的抗压强度,调控固化时间的有效添加成分.     

掺炭煅烧法制备α-磷酸三钙粉体

以四水硝酸钙和磷酸氢二铵为主要原料,采用湿化学合成法制备了α-磷酸三钙(-αTCP)粉体,研究了煅烧过程中添加分散剂活性炭防止磷酸三钙在高温煅烧时发生团聚的作用。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和激光粒度分析仪对样品的物相、显微结构及粒度分布进行观察与分析。结果表明,当煅烧温度为1 320℃时,晶型完全转变,能够制备纯度较高的α-磷酸三钙粉体。活性炭掺量煅烧对α-磷酸三钙的粉体形貌和粒度有很大影响,当m(粉末)∶m(活性炭)=1∶0.5时,煅烧后的α-磷酸三钙粉体颗粒的形态分布更均匀,颗粒的中粒径更小,粒径分布主要集中在1.46μm左右。     

透明质酸钠/β-磷酸三钙复合水凝胶的制备及性能研究

采用原位凝胶法以己二酸二酰肼作为交联剂制备了透明质酸钠/β-磷酸三钙复合水凝胶。对所制备的水凝胶进行了傅里叶变化红外光谱、扫描电镜和X射线衍射分析,考察了β-磷酸三钙对复合水凝胶结构、微观形貌及物相的影响,同时测定了交联后水凝胶的力学性能和溶胀性能。结果表明,水凝胶网络结构随着β-磷酸三钙含量的增多而变得致密,平均孔径在100~200μm之间,溶胀率随着磷酸三钙含量的提高而降低,抗压强度则呈现先增大后减小的趋势,在透明质酸钠/β-磷酸三钙质量比为7∶3时达到最大值。该材料有作为生物医用材料的潜力。     

原料及配比对磷酸镁水泥性能影响的研究

采用磷酸二氢铵、磷酸二氢钾和磷酸氢二铵作为引入磷的材料,不同细度的重烧镁砂以及不同掺量硼砂作为缓凝剂,通过测定其标准稠度需水量、凝结时间和抗压强度,结合X射线衍射分析和扫描电镜分析,研究了不同的磷酸盐原料及配比对磷酸镁水泥性能的影响。结果表明,磷酸盐水泥的凝结时间和强度随原料及配比变化有较大差异,磷酸二氢钾与磷酸二氢铵的性能较为接近,而采用磷酸氢二铵既加大了标准稠度用水量,也大幅度延长了凝结时间;同时采用磷酸氢二铵试样的强度相对也远小于采用磷酸二氢钾与磷酸二氢铵的试样;硼砂作为缓凝剂也可明显延长磷酸镁水泥的凝结时间。     

熟料粒度对骨粉/磷酸钙生物骨水泥结构与性能的影响

采用新方法首次将动物骨中的鱼骨引入到磷酸三钙和磷酸氢钙等原料体系中通过高温烧结制备磷酸钙基生物骨水泥（CPC）,以柠檬酸和柠檬酸钠的缓冲液为固化液、按一定的液固比制备固化试样,通过扫描电子显微分析（SEM）和力学性能测试等方法,研究了熟料粒度对其固化试样结构与抗压强度的影响.结果表明：制备过程中骨水泥粉末的粒度对其固化试样的微观结构及其抗压强度有着较为显著的影响,通过调整骨水泥粉末的粒度可达到优化其固化试样的微观结构和改善其力学性能的目的.     

水泥悬浮液pH变化与凝结时间关系的研究

研究了广西各地不同水泥厂60种水泥的悬浮液pH值与凝结性能的关系。结果表明,使用草酸标准溶液作悬浮液外加剂后,在全部样品不做任何甄别的条件下,水泥悬浮液pH值与凝结时间的最佳线性关系出现在反应0.3—0.4 min左右。对样品进行分类后,悬浮液pH值与凝结时间的线性关系更强,最大相关系数对应的反应时间仍然在0.3—0.4 min左右。研究表明,研究水泥的水化活性可以了解水泥的凝结性能,研究所采用的方法可为生产企业快速预测水泥凝结性能提供新的尝试。     

碱性环境对水泥材料的力学性能影响

利用实验室加速腐蚀方法研究强碱环境对水泥石的质量、抗压强度的影响。试验过程中模拟了3种pH值(分别为9,11和13)的碱性环境,将63个水泥试块分为3组,分别在3种pH值碱性溶液中进行侵蚀,并与21个同期未受腐蚀的试件作对比,得到了在不同pH值中不同浸泡时间的试块的相关性能。实验结果表明,试块的颜色及质量随时间发生了变化,3组试块的抗压强度大约在前30d都在增长,对于pH=13的组,试块在35d以后下降的幅度较大,试块抗压腐蚀系数波动最大。     

多元复合缓凝剂制备及其对磷酸镁水泥性能的影响

以硼砂、十二水合磷酸氢二钠、氯化钙为原料制备了复合缓凝剂,利用水化热、XRD、SEM等手段,对比研究了复合缓凝剂与硼砂对磷酸镁水泥主要性能的影响。结果表明:对于掺复合缓凝剂的磷酸镁水泥,其流动性降低,水化放热更迟,放热速率更低,凝结时间更长;其水化产物中除了鸟粪石(KMgPO4·6H2O),还存在少量氯化钾,且水化产物的结晶度和微裂纹也得到了一定改善;复合缓凝剂掺量在一定范围内(≤8%)时,其凝结时间显著延长,且后期强度优于掺10%(常规掺量)硼砂的磷酸镁水泥。因此,在满足凝结时间的条件下,多元复合缓凝剂更有利于改善磷酸镁水泥的整体性能。     

聚乳酸/β-磷酸三钙/透明质酸/壳聚糖神经支架的制备工艺研究

利用静电层层自组装技术,制备聚乳酸/β-磷酸三钙/透明质酸/壳聚糖(PDLLA/β-TCP/HA/CS)神经支架。探讨组装层数、时间、温度、pH值和组装溶液浓度比等因素对PDLLA/β-TCP/HA/CS神经支架制备的影响,确定最佳制备工艺。用傅里叶变换衰减全反射红外光谱和扫描电镜对所制备的神经支架材料进行表征。结果表明,PDLLA/β-TCP/HA/CS神经支架已成功制备,且其最佳制备条件为:每层组装30min,温度为30℃,组装溶液pH值为3.8,HA/CS的浓度比为3∶1;扫描电镜图显示其具有适于神经再生的多孔结构,有望成为一种理想的组织工程神经支架。     

钙基地聚合物抗压强度预测与优化分析

以偏高岭土、高炉矿渣、水泥制备钙基地聚合物,基于响应面法分析了水泥掺量、碱掺量、水玻璃模数对钙基地聚合物抗压强度的影响规律。试验结果表明,利用响应面分析法可以确定多种因素作用下钙基地聚合物抗压强度最优值,进而可以据此对其抗压强度进行预测与优化分析。     

掺合料对磷酸镁水泥微观结构及耐水性影响的研究

磷酸镁水泥凝结速度快、早期强度高、耐磨性好,但其耐水性较差,长时间浸泡水中或者长时间处于潮湿环境下强度会倒缩,为此在磷酸镁水泥中分别加入粉煤灰、普通硅酸盐水泥、硅灰等无机掺合料,研究在静态和动态水环境下掺合料对磷酸镁水泥耐水性能及微观结构的影响。结果表明：粉煤灰、普通硅酸盐水泥、硅灰改性均可改善磷酸镁水泥的耐水性,其中硅灰改性磷酸镁水泥的改善效果最为明显,其在静、动态水环境中浸泡7d的强度保留率均可达到90%以上,质量保留率在99.4%以上;掺合料的加入对磷酸镁水泥水化产物影响不大,主要水化产物仍以K型鸟粪石为主;掺入硅灰的磷酸镁水泥经动水浸泡后密实性最好。     

磷酸纤维素富集性能探讨

研究磷酸纤维素对微量金属离子Ni^2 的富集性能，实验表明以H2O为介质的含镍试液在pH值为5－8时，磷酸纤维素的富集效果最佳。     

海藻酸钠对磷酸钾镁水泥水化性能的影响

磷酸镁水泥是一种新型快硬高强的胶凝材料,但凝结速度过快会导致其应用受限,利用缓凝剂可拓展其应用范围.本文以磷酸二氢钾和重烧氧化镁为原料制备磷酸钾镁水泥,研究一种具有潜在缓凝效果的缓凝剂——海藻酸钠对磷酸钾镁水泥凝结时间、力学性能、微观结构的影响.研究结果显示:掺入海藻酸钠对磷酸钾镁水泥有较好的缓凝效果,其中浓度(质量分...     

粉煤灰掺量对磷酸镁水泥基复合材料力学性能影响

研究了粉煤灰掺量对磷酸镁水泥基材料的抗压强度、抗折强度、耐磨性和膨胀性能的影响。实验结果表明,随着粉煤灰掺量的增加,磷酸镁水泥净浆的抗压强度先增大后下降,粉煤灰掺量为胶凝材料质量的10%时,抗压强度最大;而材料的抗折强度和耐磨性能随着粉煤灰掺量的增加而下降。其膨     

含镁羟基磷灰石、磷酸三钙复合生物陶瓷涂层的研究

通过溶胶凝胶法在钛合金基体上合成了含镁羟基磷灰石/β-磷酸三钙陶瓷复合涂层．研究表明,羟基磷灰石相与β-磷酸三钙相共同存在于600℃烧结的复合涂层中．X射线光电子能谱分析显示,镁离子已合成到涂层之中．在模拟体液中,在复合涂层表面沉积出了较为明显的新生类骨层．使用MG63细胞进行培养试验,结果显示涂层具有良好的细胞亲和性．试验结果表明：含镁羟基磷灰石／β-磷酸三钙复合涂层具有良好的生物活性,有望在医疗实践中作为人工骨质材料得到广泛应用．     

巨噬细胞对磷酸三钙陶瓷人工骨的降解──体外研究

将分离出的小鼠巨噬细胞与磷酸三钙陶瓷颗粒作体外混合培养，第７天测得培养液中Ｃａ和Ｐ浓度明显高于单纯磷酸三钙陶瓷颗粒组培养液中Ｃａ和Ｐ浓度（Ｐ＜０．０１）；例置相差显微镜及扫描电镜观察发现巨噬细胞可伸出细小突起将磷酸三钙陶瓷颗粒包绕并吞噬入胞浆内，同时，一些突起则可紧密帜附于较大或致密颗粒团表面。这表明巨噬细胞以吞噬和细胞外吸收两种方式参与了磷酸三钙陶瓷的降解。