孔径可控的多孔羟基磷灰石的制备工艺研究

采用添加造孔剂法,选择合适的造孔剂聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）,通过严格筛分,可烧结制得孔径可控的多孔基磷灰石陶瓷,气孔率可从20％到50％变化。并对烧结多孔体中孔的结构、孔径分布与特征,影响气孔率和力学性能的因素进行了研究与讨论。     

生物模板法制备多孔陶瓷的研究进展

生物模板法是依据生物矿化及仿生学原理,借助自然界一些生物的结构特异性或者催化活性来合成新型无机材料的一种工艺方法,尤其是在合成具有生物形态和纳米结构的多孔陶瓷领域显示出巨大的潜力.分别从生物模板的原料及制备、制备多孔陶瓷工艺和应用等3个方面,归纳和分析了近年来生物模板法制备多孔陶瓷材料的研究进展,提出了生物模板法制备多孔陶瓷工艺过程中存在的一些问题,并对该领域今后的研究和发展提出了一些建议.     

有机泡沫法制备多孔羟基磷灰石生物支架

采用有机泡沫法制备了多孔羟基磷灰石(HA)支架,考察了水解预处理工艺、粘结剂聚乙烯醇(PVA)和固相HA的含量对孔隙率的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)观察了支架的孔结构.研究结果表明,采用有机泡沫法可获得孔径均匀的多孔HA支架;有机泡沫(海绵)模板经过水解处理后,其挂浆量增加;支架的孔隙率随PVA含量的增加而增大;浆料中固相HA含量在70%左右为宜,此时材料的孔隙率最大.     

骨组织工程用多孔HA生物材料的制备

用PVB、NH4HCO3和(NH4)2CO3粒子作造孔剂,制备了骨组织工程用多孔HA生物材料.讨论了烧结工艺和造孔剂含量等对材料结构的影响.研究表明,较佳的烧结工艺为1200℃烧结4h,烧结后样品主要是HA相.造孔剂PVB、(NH4)2CO3、NH4HCO3含量分别为10vol%、15vol%和20vol%时,多孔HA陶瓷拥有大于100μm和5～50 μm的贯通孔,具有较好的孔连通性与孔结构,有利于细胞和组织的生长以及营养输送;其最大孔隙率为50.3%,抗压强度为6.33MPa.     

改进浸浆法制备氧化钛/多孔钛复合微滤膜

金属陶瓷复合膜以多孔金属为载体、多孔陶瓷为活性分离层,结合了陶瓷膜和金属膜的优点,具有良好的工业应用前景。采用改进浸浆法制备氧化钛/多孔钛复合微滤膜。将氧化钛粉体分散到氧化钛溶胶中作为制膜液,以提高制膜液在多孔金属支撑体表面的润湿性.结果表明,相同温度下溶胶的表面张力远小于水的表面张力,溶胶分散制膜液的表面张力也远小于水分散制膜液的表面张力.由此明显地改变了制膜液和支撑体的润湿性能,从而可以制备得到连续完整的膜层.由于溶胶粒子对粒径较大的氧化钛颗粒的烧结促进作用,使得膜层可以在较低的温度下烧结.在850℃下烧结的膜层平均孔径为0.31μm,且分布较窄.膜层表面完整无缺陷,与支撑体结合情况良好,膜层厚度约为17μm.膜层N2渗透通量为6.6×105L/(m2.h)(0.1 MPa).     

多孔羟基磷灰石陶瓷的制备

以碳粉为造孔剂,研究了多孔羟基磷灰石（HA）陶瓷的制备方法及性能．采用三种不同颗粒尺寸的碳粉,以聚丙烯酸氨为分散剂,可制得气孔率30％～45％,抗弯强度＞10MPa,孔径＜200μm的多孔体．并发现随保温时间的延长,气孔率先降低后升高,抗弯强度则一直升高．通过严格控制碳粉的粒径,可有效地控制多孔烧结体的孔径大小与分布．应用XRD、SEM等技术手段,对多孔陶瓷的性能、微观结构、制造工艺及其影响因素作了分析与探讨．     

碳化硅多孔陶瓷支撑体表面涂层研究

采用悬浮粒子浸浆法对碳化硅多孔陶瓷支撑体表面进行氧化铝涂层研究,探讨了支撑体的孔径、表面粗糙度以及支撑体与膜的匹配性对涂层完整性的影响;考察了涂层前后对气体渗透通量的影响.用SEM分别观察了涂层的表面和断面形貌.结果表明,支撑体孔径分布窄、孔径与悬浮粒子大小相匹配,支撑体表面平整光洁,且与膜的性质匹配时,可获得完整无开裂的涂层.     

多孔陶瓷材料制备工

概述了多孔陶瓷的基本特征,分类,特性,性能,应用领域。详细介绍了多孔陶瓷的传统制备工艺与现代制备工艺的制备方法,优缺点以及适用范围等,以SiC多孔陶瓷为例作具体分析介绍。最后展望了多孔陶瓷材料的发展前景。     

苎麻形态SiC多孔陶瓷的制备及表征

以苎麻纤维为生物模板,经溶胶-凝胶和碳热还原过程制得具有苎麻纤维管状形态的SiC多孔陶瓷。研究了试样的物相构成、显微结构和孔特征,探讨了试样制备过程中的反应机理。结果表明SiO2溶胶与苎麻碳在真空环境、1500℃温度下的碳热还原反应主要为SiO2与C的固-固反应,也包括SiO与C及CO之间局部的气-固和气-气反应。经除碳后得到SiC多孔陶瓷保留了苎麻纤维的空心管状结构形貌,物相组成主要为β-SiC。经脱胶麻较之原麻所制备的试样管状纤维结构更为完整,试样孔结构主要为狭缝型孔隙,BET比表面积为12.97m2/g,BJH平均孔径为9.6nm,P/P0=0.97时的孔容为0.037731cm3/g,孔径分布呈多级分布特征。     

无机盐熔浸多孔陶瓷的熔浸过程分析

通过对熔融盐熔浸多孔陶瓷基体的熔浸过程和湿润过程热力学分析得出浸渍速度表达式和浸润准则,分析了影响熔浸过程的主要因素,为此后实验工作的开展提供理论依据和指导.     

微波水热转化制备多孔羟基磷灰石微球

提出对球形碳酸钙进行精细化加工来制备羟基磷灰石的方法。通过与Na2HPO4-(NH4)2HPO4混合溶液在微波加热条件下进行阴离子交换反应,对粒度约15μm的球形碳酸钙进行水热转化并利用ESEM、XRD和EDS等手段对反应产物进行表征。反应15min后,碳酸钙转化为羟基磷灰石主相,无其它磷酸钙盐相存在,产物保留了原料的球形骨架结构,其显微结构为约0.2μm的细小颗粒聚集体,孔径约为100nm。EDS分析表明产物的表面组成为[Ca9.04Mg0.40Na1.16][(PO4)5.22(CO3)0.61](OH)3.12,属部分CO32-离子取代的羟基磷灰石。结果表明,在微波加热下碳酸钙能在较短时间内不经其它磷酸盐中间态而直接转化成单一的羟基磷灰石相。     

HA生物陶瓷的掺杂改性研究进展

离子掺杂是提高羟基磷灰石(HA)生物陶瓷生物功能性和生物相容性的有效办法之一.概述了碳酸根、氟、硅、镁、钠等离子掺杂,以及复合掺杂HA生物陶瓷在工艺合成、生物学实验、结构等方面的最新研究成果,同时分析了掺杂HA生物陶瓷的应用前景.     

致密羟基磷灰石生物陶瓷烧结技术研究进展

致密羟基磷灰石生物陶瓷具有独特的物理、生物性能,在医学上有着广阔的应用前景．本文综述制备该生物陶瓷的主要烧结技术,并对提高致密性的方法做了一些总结和设想．     

TiO2多孔陶瓷的制备

在水热法成功制备锐钛矿型TiO2的基础上,首次利用高分子悬浮聚合技术,将单一分散性的造孔剂球形聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）（700nm）和TiO2分别制成悬浮液,通过混合、真空抽滤、煅烧的工艺,制备出孔径可控,孔径分布均匀的TiO2多孔陶瓷。烧成后的TiO2多孔陶瓷SEM结果显示其具有孔径分布均匀的结构特点,     

反相微乳液法制备纳米羟基磷灰石及其表征

采用水溶液(W)/环己烷(O)/Triton X-100(S)/正戊醇(A)反相微乳液体系制备出粒径为20～60nm的球状羟基磷灰石(Hap)颗粒,并用TEM、XRD、IR和动态激光散射等手段对合成的样品进行形貌和结构表征.研究结果表明,合成的Hap具有弱结晶性,与人骨结构较相似.改变水油比可实现对纳米Hap颗粒尺寸的控制.微乳液经超声处理后,可制得尺寸为80nm×(5～15)nm的Hap纳米针状晶体.增加Hap微乳液的搅拌时间对纳米Hap的颗粒度、粒度分布影响不大.     

玻璃基多孔骨水泥的制备和性能研究

将SiO2-CaO-P2O5系统生物活性玻璃粉末、甘露醇和磷酸铵调和液均匀混合制得多孔玻璃基骨水泥.利用XRD、FTIR和SEM对骨水泥的晶相和显微结构进行了观察和分析,并对其显气孔率和力学强度进行了测试.实验结果表明,随着浸泡时间的增加,骨水泥固化体中生成了HAP晶体,HAP晶体呈短柱状,交织分布于玻璃颗粒间隙,尺寸大约为200nm;甘露醇晶体能在生理模拟液的浸泡下降解,降解后留下的孔隙显著增加了骨水泥的显气孔率,并且随着甘露醇含量的增加而增加,而体积密度和力学强度则呈下降的趋势.     

羟基磷灰石基多孔复合支架的制备及其表征

研究利用造孔剂法制备高度贯通的多孔羟基磷灰石(HA)支架,孔隙率约为78%,并利用聚己内酯(PCL)分别复合纳米HA(nHA)或微纳米生物玻璃(nBG)粉末对其进行涂覆改性,粉末的添加量均为10%~40%(质量分数)。4种类型支架分别记为HA、PCL/HA、nHA-PCL/HA和nBG-PCL/HA。实验结果发现,nHA-PCL/HA和nBG-PCL/HA复合支架最大抗压强度分别为1.41~1.98 MPa和1.35~1.78MPa。4类支架矿化实验显示,浸泡21d后nBG-PCL/HA表面促进生成较多的磷灰石矿化物;细胞实验结果显示细胞在4类支架上均生长良好,说明支架具有良好的生物相容性。支架在实验犬背部肌肉组织内植入2个月的组织学检测显示,4种支架内均有新骨形成,尤其是nHA-PCL/HA和nBG-PCL/HA孔内有更多的新生骨组织,说明这两种支架表面复合涂层中的生物活性纳米颗粒对诱导新骨生成具有积极的促进作用。     

三维钛网表面双生物陶瓷涂层的制备及其性能

采用浸渍涂敷-烧结法首次在医用三维钛网表面制备出双生物陶瓷涂层,利用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜对HA-BG/BG/Ti复合材料进行了微观表征,拉伸法测量了Ti基体与BG涂层的结合强度,模拟人体体液(SBF)评价复合材料的生物相容性.研究表明:该双生物陶瓷涂层的内层为生物玻璃(BG)涂层,外层为多孔结构的羟基磷灰石-生物玻璃(HA-BG)复合涂层.Ti基体被致密的BG涂层包覆,由于在BG/Ti界面发生化学反应,界面的结合强度提高,平均结合强度达27 MPa.生物相容性实验表明,HA-BG/BG/Ti复合材料表面会被一层整齐、致密的HA覆盖,具有良好的生物相容性.