纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合骨修复材料的共沉淀法制备及其性能表征

通过共沉淀法制备了纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合骨修复材料,并采用 TEM、IR、XRD、TGA 及万能材料试验机等手段对材料进行分析表征,还通过对材料的燃烧试验研究了复合材料中两相间的分散均匀性。结果表明:复合材料中的羟基磷灰石为类似于自然骨矿物相的弱结晶含碳酸纳米晶体,并均匀分散于有机相壳聚糖中;复合后壳聚糖在 1655cm-1的酰胺Ⅰ谱带和 1599cm-1 的—NH2 吸收峰均向低波数方向移动,暗示复合材料中两相间发生了相互作用。复合材料的力学性能较之两种单组分材料有明显的改善,当纳米羟基磷灰石/壳聚糖重量比为 70/30 时,复合材料的抗压强度最高,达120MPa左右,可满足骨组织修复与替代材料的要求。     

微波法制备纳米羟基磷灰石的研究进展

羟基磷灰石是人体骨骼的主要无机成分，具有良好的生物相容性和生物活性，能与新生骨形成很强的化学键合，是植入生物陶瓷材料研究的重点物质之一。微波烧结具有快速加热，能量利用率高，操作简便，过程易于控制等特点，被誉为“21世纪新一代烧结技术”。综述了微波烧结的基本原理，以及国内外微波法制备纳米羟基磷灰石的研究进展，提出了有待解决的问题。     

羟基磷灰石生物陶瓷电学特性的研究

采用化学共沉淀方法制备了羟基磷灰石粉体，并对其烧结样品进行高温极化处理。实验结果分析表明，羟基磷灰石陶瓷样品存在弱的电滞回线现象，认为极化是电场注入的电荷被俘获而造成的驻极体极化，而并非由晶体结构的非对称性决定的自发极化。     

溶胶-凝胶法制备羟基磷灰石粉末的研究

对以硝酸钙和磷酸作为前驱体，采用溶胶－凝胶法制备羟基磷灰石粉体进行了研究。研究发现硝酸钙溶液的初始浓度、煅烧温度对所制得的粉体颗粒大小有较大的影响。通过XRD、FTIR及TG－DTA分析，最终探索出了较为容易操作的工艺条件。     

沉淀法制备氟羟基磷灰石的影响因素

采用沉淀法制备了纳米氟羟基磷灰石(FHA), 研究了合成温度、初始氟离子浓度和 pH 值对氟替代的影响. 用 X 射线衍射和红外光谱表征了FHA粉体的物相组成和晶体结构变化, 用透射电镜观察了FHA的形貌. 结果表明: 氟替代会导致晶格参数和键能的变化, 随着合成温度或原料中氟浓度的升高, FHA 晶粒尺寸和长径比增大; 相组成主要受pH值控制, 考虑到OH^–和F ^–对羟基空位的竞争, 高pH值不利于氟替代.     

羟基磷灰石的表面改性对羟基磷灰石/聚醚醚酮复合材料力学和摩擦性能的影响

采用共沉淀法制备纳米羟基磷灰石（HA）,并用硅烷偶联剂KH560对其进行表面改性;然后,以聚醚醚酮（PEEK）为基体,通过热压成型工艺制备原始HA/PEEK与改性HA/PEEK复合材料。考察两种HA的引入对复合材料结构、力学性能和摩擦性能的影响。利用XRD、FTIR、FESEM、拉伸测试、DMA和摩擦测试对两种HA/PEEK复合材料的结构和性能进行了表征。结果表明：HA表面引入了硅烷偶联剂KH560;改性前后HA的晶型结构没有明显改变;两种HA对PEEK基体的结晶结构也没有产生影响;改性HA在PEEK基体中分散均匀;与纯PEEK相比,10wt%改性HA/PEEK复合材料的储能模量增加了55.56%,玻璃化温度增加了3.6℃,磨痕深度降低了31.1%,有效改善了复合材料的热力学性能和摩擦性能;改性HA/PEEK拉伸强度为68.33 MPa,能够满足人骨的强度要求。     

W/O微乳液制备纳米羟基磷灰石的影响因素研究

W/O微乳液制备的纳米羟基磷灰石粉体具有颗粒细小、团聚度低、分散性好、表面活性高等优点。综述了W/O微乳液制备纳米羟基磷灰石的原理;重点论述了影响粉体粒径和形貌的水油比、表面活性剂与助表面活性剂类型、前驱物浓度、反应温度等因素;并初步展望了该领域的研究发展趋势。     

煅烧条件对共沉淀法合成ZnZr_4(PO_4)_6粉体影响的研究

采用共沉淀法制备了磷酸锆锌(α-ZnZr_4(PO_4))粉体,探讨了磷酸锆锌粉体合成机理,研究了煅烧温度、保温时间等煅烧条件对粉体合成的影响,并用TG-DTA、FT-IR、XRD、TEM等方法进行表征。实验表明前驱体在900～950℃煅烧2h可以获得平均粒径200nm、结晶完全的α-ZnZr4(PO4)6粉体,采用此粉体制备的陶瓷材料1200℃时热膨胀系数为-2.0×10-6℃-1。     

纳米羟基磷灰石/壳聚糖-硫酸软骨素复合材料的制备及其性能研究

采用共沉淀方法制备了纳米羟基磷灰石/壳聚糖-硫酸软骨素复合材料, 用XRD、 SEM、 EDS、 TGA及万能材料实验机等对材料性能进行了分析表征, 并观察了材料在模拟体液中培养后表面结构、 形态以及体系pH值的变化。结果表明: 纳米羟基磷灰石／壳聚糖-硫酸软骨素复合材料具有良好的力学性能, 对机体微环境影响微小、 表面矿化效果好,有良好的生物活性和生物相容性。当羟基磷灰石含量为50%时, 抗压强度为42.3MPa, 该复合材料可满足骨组织修复与替代的要求, 有望成为治疗骨缺损的承力替代物。      

微波法快速制备高稳定性纳米羟基磷灰石

以Ca(NO₃)₂·4H₂O和(NH₄)₂HPO₄为前驱物,采用微波法快速制备出由30nm左右的小颗粒自组装成短捧状的纳米羟基磷灰石粉末,并分析了其自组装的原因。采用XRD,IR,TG-DTA,TEM对其进行了测试,并探讨了不同的微波辐射时间、微波功率、低温煅烧对羟基磷灰石粉体的热稳定性的影响。研究结果证实:随微波辐射反应溶液时间的延长,HAP的热稳定性提高,微波辐射反应溶液的最佳时间是1h;随微波功率的升高,HAP的热稳定性提高;微波辐射反应溶液时间为1h、微波功率为700W、500℃保温HAP3h,HAP在1200℃稳定存在。     

二氧化钛纳米管上电沉积羟基磷灰石

在NaF和H3PO4水溶液体系中,用电化学阳极氧化法在钛板表面形成一层结构规整有序的高密度TiO2纳米管阵列.随后在阳极氧化的钛基材表面沉积磷酸钙盐涂层,再经碱热处理使磷酸钙涂层转变为羟基磷灰石涂层.扫描电镜(SEM)观察了TiO2纳米管的微观结构以及生成的羟基磷灰石的形貌,X射线衍射仪(XRD)分析了涂层的相组成,电化学工作站(CHI660)研究了试样在模拟体液中的极化行为.结果显示,Ti金属表面制备的规整的TiO2管直径约100nm左右.电沉积涂层CaHPO4·2H2O经碱处理后转变为羟基磷灰石.     

气泡化学气相沉积法制备石墨烯粉体生产设备设计与分析

根据气泡化学气相沉积法制备石墨烯粉体的工艺设计了一套生产设备。该设备由生产系统和收集系统组成,生产系统包括加热装置、进气装置和支撑装置三个子部件,能减少产品杂质,实现“冷壁”连续生产;收集系统包括收集管道、收集容器和抽气泵组成,采用串联分级式变截面沉降收集。采用有限元分析,在稳态热、热固耦合强度、拓扑优化、流场方面对该设备的实际工况进行分析模拟。     

电化学沉积法制备和表征锌掺杂羟基磷灰石涂层

采用电化学沉积法在纯钛金属表面沉积锌掺杂羟基磷灰石涂层并进行表征。SEM及XRD等方法检测发现：溶液中未加入锌时,沉积得到结晶度很高的截面为规则六边形的棒状羟基磷灰石晶体,直径平均约90nm;加入锌后,锌能够抑制羟基磷灰石的结晶过程及形貌转变,同时晶体尺寸明显减小。电解液中掺入的锌含量极值为20mol%,因为当锌含量超过20%时,钛基体表面会沉积无定形的胶状锌钙磷酸盐。XRD精细扫描实验计算得出：当电解液中锌含量低于10mol%时,羟基磷灰石的晶格常数a随锌含量增加而减小,c随锌含量增加而增大;当电解液中锌含量高于10%时,晶格常数a随锌含量增加而增大,c随锌含量增加而减小。     

NiTi合金表面化学沉积羟基磷灰石生物活性层机理的研究

用化学方法对NiTi合金表面进行处理,用SEM观察了表面形貌,测定了表面Ca/P层的成分。用热力学方法对可能获得表面结构进行了推算,表明表面结构可能为羟基磷灰石。     

电泳沉积制备羟基磷灰石/生物玻璃梯度涂层的研究

本文研究了羟基磷灰石颗粒、生物玻璃颗粒在醋酸介质中的电泳沉积规律 ,利用它们不同的沉积规律设计了羟基磷灰石 /生物玻璃梯度沉积装置。用电子探针分析了涂层横截面元素分布 ,表明所设计的装置可实现羟基磷灰石和生物玻璃的梯度涂层     

激光化学气相沉积快速生长高取向TiN_x薄膜的研究

采用激光化学气相沉积（LCVD）技术在氧化铝衬底上制备了高取向的TiN_x薄膜,重点研究了激光功率（PL）、衬底预热温度（T_pre）和沉积总压力（P_tot）对薄膜取向和沉积速率的影响,采用X射线衍射（XRD）、俄歇能谱（AES）和场发射扫描电镜（FESEM）对薄膜组成和结构进行了表征.结果表明：所得到的TiN_x薄膜成分均匀,其取向与衬底预热温度有关,随着预热温度的升高,TiNx薄膜的取向由（111）变为（200）,薄膜的取向与其微观结构一致.TiN_x薄膜的沉积速率随着激光功率升高而增大,在P_L=100W时,达到最大值90μm/h（沉积面积为300mm²）,显著高于采用其它方法制备的TiN_x薄膜.     

硼掺杂对热丝CVD法制备纳米晶硅薄膜微结构与光电性能的影响

采用热丝化学气相沉积法制备了不同B2H6掺杂比例(B2H6/SiH4为2%~15%)的p型纳米晶硅薄膜,通过探索B2H6掺杂比例、晶化率、光学带隙和电学性能(电导率、载流子浓度、霍尔迁移率)之间的关系以及薄膜掺杂机理来研究B2H6掺杂比例对薄膜微结构和光电性能的影响。在掺杂比例为11%时成功获得了电导率为32 S/cm的高电导率硼掺杂nc-Si∶H薄膜。     

羟基磷灰石涂层人工关节应用研究

对羟基磷灰石的成骨效应进行了研究，对添加骨水泥不当而导致的羟基磷灰石涂层人工关节涂层脱落进行了分析。结果表明，对于羟基磷灰石涂层人工关节，应有涂层区和非涂层区，骨水泥只能在非涂层区填充，而在涂层区则应使羟基磷灰石涂层直接与骨组织接触。这种人工关节，不仅充分利用了羟基磷灰石良好的生物相容性和成骨效应，而且有利于手术后的短期机械固定和长期的生物固定。     

微波等离子体化学气相沉积技术制备金刚石薄膜的研究

介绍了微波等离子体化学气相沉积法（MPCVD）制备金刚石薄膜的研究情况，重点论述了该法的制备工艺对金刚石薄膜质量的影响及其制备金刚石薄膜的应用前景。