溶胶-凝胶法制备生物活性玻璃陶瓷的研究

采用溶胶-凝胶法制备前驱体粉体,经高温煅烧制备了名义化学组成为MgO4．6,CaO44．9,SiO234．2,P2O516．3,CaF20．5(质量分数)的磷灰石-硅灰石生物活性玻璃陶瓷。用造孔工艺制备了其多孔型材料。通过实验观察、差热和热重分析。体积密度和气孔率的测量,粒度测试、X射线衍射分析。扫描电镜观测,FTIR转换红外光谱分析等方法。研究了玻璃陶瓷前驱体粉末的溶胶-凝胶制备工艺条件,玻璃陶瓷的烧结工艺条件;分析了材料的晶相结构和显微结构。实验结果表明：溶胶-凝胶法可制备出微细的非晶态前驱体粉末,经烧结后玻璃陶瓷主晶相为磷灰石及β-硅灰石。造孔后。多孔型材料具有良好的贯通孔隙结构：微观孔隙约2～3 μm,宏观孔隙约300～400 μm。鉴于其晶相组成及良好的微观结构,通过新型溶胶-凝胶工艺开发的生物活性玻璃陶瓷材料可望被用于骨修复材料及骨组织工程支架材料。     

溶胶-凝胶法包埋生物活性分子

溶胶 凝胶法以其温和的反应条件、广泛的适用性、高的生物分子结构和活性维持率等突出优点成为生物活性分子包埋的高效方法。围绕溶胶 凝胶法包埋生物活性分子基本过程、原理特点、主要影响因素等方面对该领域的应用和研究现状进行了评述 ,并对未来发展趋势进行了简要预测     

溶胶-凝胶法制备生物活性有机-无机杂化材料的研究进展

已经应用于临床的骨修复材料主要是生物活性陶瓷和金属如钛及其合金制成的生物材料,它们能与生物骨结合但与人体松质骨相比弹性模量高且柔韧性较低.需要研究一种具有与天然生物骨相类似力学性能的生物活性材料.目前已通过溶胶-凝胶法分别用PDMS、明胶、MPS及PTMO与无机系统合成了生物活性的有机-无机杂化材料,材料通过在有机基体中引入Ca2+和特殊的功能化基团如Si-OH等获得生物活性.其今后主要发展方向在于有机成分的引入以达到最佳的柔韧性和力学强度以及作用机理的研究以提高生物活性.     

溶胶-凝胶生物活性玻璃纤维的制备方法

本发明公开了一种溶胶-凝胶生物活性玻璃纤维的制备方法，该方法包括如下步骤：前躯体溶液的制备；水解；陈化；纺丝；干燥；热处理。制备得到的生物活性玻璃纤维的直径在5μm到20μm之间，长度在50μm到500μm之间，长径比在10-100范围变化。     

溶胶-凝胶法制备纳米镁铝尖晶石纳米粉

以硝酸镁和硝酸铝为原料,柠檬酸为络合剂,混合后制得柠檬酸盐先驱体,并将脲加到柠檬酸盐先驱体中,得到另一种新的含脲柠檬酸盐先驱体.两种先驱体分别经800 ℃和1000 ℃煅烧,可得到镁铝尖晶石纳米粉.XRD分析表明,800 ℃煅烧已有镁铝尖晶石形成,镁铝尖晶石结晶化程度随煅烧温度的升高而提高,而在同一热处理温度下,含脲柠檬酸盐前驱体比柠檬酸盐前驱体制得的纳米镁铝尖晶石颗粒细.TEM结果表明:800 ℃煅烧含脲柠檬酸盐可得到的镁铝尖晶石纳米粉体,颗粒大小均匀,粒径尺寸在20～30 nm.     

溶胶-凝胶法制备氧化铝薄膜

以Al(NO3)3·9H2O作为前驱体制备AlOOH溶胶,通过提拉法在不锈钢表面形成氧化物薄膜。探讨了热处理制度和表面处理对薄膜形成过程的影响,并通过XRD和SEM等分析手段对氧化铝薄膜形成过程的物相组成和表面质量进行了分析。实验结果表明:温度在500～800℃,升温速率控制在1.5℃/min,可以得到表面致密的氧化铝薄膜,所制得的薄膜成分以晶态氧化铝和非晶态氧化铝共存,其中晶态氧化铝以γ-氧化铝的形式存在。     

溶胶-凝胶法制备薄膜

综述了溶胶-凝胶法制备薄膜材料的一般原理及工艺步骤。并对其应用做了一定的展望。     

溶胶-凝胶法制备铁磁性热种子材料

铁磁性微晶玻璃由于具有良好的磁性和生物活性,可以用来作为温热疗法治疗癌症的热种子材料。本文采用溶胶-凝胶法制备出SiO2-CaO-Fe2O3系基础铁磁性微晶玻璃,以及添加适量的Na2O、P2O5、FeO氧化物的铁磁性微晶玻璃。利用XRD测试样品中的晶相组成,采用VSM测试样品的磁性能数据。在模拟体液浸泡2-3周后,样品表面有羟基磷灰石层的形成,说明样品良好的生物活性。     

溶胶-凝胶法制备纳米二氧化硅

本文通过溶胶一凝胶法制备纳米SiO2。考察了不同温度、pH值、催化剂对制备纳米SiO2的影响。并运用了TEN表征了纳米SiO2的粒径大小、分散度以及粒子性状，得出了制备纳米SiO2较好的工艺条件。     

溶胶-凝胶法制备金属-炭凝胶材料的研究进展

溶胶-凝胶法制备炭材料是近年来材料研究中的热点之一。该方法通过在成胶过程中直接加入金属前驱体的缩聚-干燥-炭化过程来制备炭凝胶及金属-炭凝胶。本文评述了金属-炭材料制备、应用的研究进展,阐述了炭凝胶及金属-炭凝胶的合成机理,介绍了多种金属-炭凝胶的制备和应用情况,并对其未来的发展方向进行了展望。     

烧结法制备硼酸盐微晶玻璃支架及其体外生物活性

采用熔融法制备组成(摩尔分数)为24.5%Na2O-24.5%CaO-6%P2O5-45%B2O3的硼酸盐微晶玻璃。选取粒径为300～400μm的硼酸盐微晶玻璃颗粒,用烧结法制备硼酸盐微晶玻璃支架。采用质量损失分析、X射线衍射和电子扫描显微镜等手段分析玻璃支架与模拟体液(simulated body fluid,SBF)溶液的反应过程,研究其生物活性和生物降解性,同时将其与烧结法制备的45S5玻璃支架进行比较。结果表明:与45S5玻璃支架相比,硼酸盐微晶玻璃支架具有更好的生物降解性能和生物活性。硼酸盐微晶玻璃中的玻璃相在SBF中降解速率快,支架表面快速形成羟基磷酸钙的沉积。硼酸盐微晶玻璃中β-NaCaPO4晶相的降解速率慢,可以使支架材料保持较持久的强度。这种双重反应特性使支架材料的降解速率与骨组织的生长速率相配,使支架材料在骨组织工程上具有良好的应用前景。     

微弧氧化钛膜的结合强度与生物活性

采用徽弧氧化在纯钛表面合成了含钙和磷的氧化钛膜。研究了电压对膜微观结构和结合强度的影响,并评价了微弧氧化钛膜的生物活性。结果表明：钛徽弧氧化膜呈多孔结构,高电压下(450 V)所制备的氧化膜在模拟体液(simulated body fluid,SBF)中浸泡14d后表面可诱导磷灰石生成,呈现较好的生物活性,低电压下所制备的氧化膜不具备生物活性;其结合强度虽随电压的增大而减小,但在250～450 V的电压范围内结合强度均高于31．4 MPa。     

ZnO超微粉的溶胶-凝胶法制备及晶体生长特征

利用溶胶－凝胶法以醋酸锌及硝酸铋和醋酸锰制备了纯ZnO以及Bi2O3,MnO掺杂的ZnO超微粉体,通过X射线衍射分析和透射电镜分析,研究了不同温度和不同掺杂条件下ZnO粉体的生长特征,结果表明,ZnO晶体的生长掺杂元素和制备温度的显著影响,未掺杂的纯ZnO晶体生长具有各向同性特征,晶体呈各边近相等的六边形,Bi2O3,MnO掺杂后,ZnO晶体表现出显著的定向生长特征,晶体呈板状、棒状等形态,掺杂量为0．5％－1．0％摩尔分数时,晶体定向生长最为显著,700℃下制备的BiO3,MnO掺杂的ZnO晶体短轴一般为40－180nm,长轴200－600nm,极少数晶体长达2μm以上,而进一步提高杂量时,晶体定向生长则逐渐减弱,700℃下制备的掺杂量为2．0％摩尔分数的ZnO晶体基本上无定向性,表明ZnO晶体的生长受次晶相的显著影响。     

溶胶-凝胶法制备Co掺杂ZnO薄膜及其室温铁磁性(英文)

以聚乙烯醇为溶剂,用溶胶-凝胶法在石英玻璃基底表面制备了Zn1-xCoxO(x=0.08,0.10,0.12)稀磁半导体薄膜。研究表明:Zn1-xCoxO薄膜均为纤锌矿结构,没有出现与Co相关的杂质相,Co2+取代Zn2+位置进入ZnO的晶格,样品的光学带隙随Co含量的增加而减小。Zn1-xCoxO稀磁半导体薄膜具有室温铁磁性,其饱和磁化强度(Ms)和矫顽力(Hc)均随Co2+含量(x=0.08,0.10,0.12)的增加而逐渐增大,Ms分别为1.12×104,1.45×104A/m和1.66×104A/m,Hc分别约为2.31×105,3.30×105A/m和4.26×105A/m,并讨论了其铁磁性的来源。     

pH值对溶胶凝胶法合成钙长石超细粉末的影响

采用溶胶凝胶法合成钙长石超细粉末。利用对胶体的观察以及衍射分析技术和粒度分析技术,讨论了溶胶凝胶法制备钙长石过程中不同pH值的胶体形成凝胶情况以及对粉末粒子大小和分布的影响。研究表明,取pH=2时效果最好。     

溶胶-凝胶自蔓延法合成六方相ZnTiO_3粉体

以柠檬酸为络合剂,乙二醇为溶剂,用溶胶凝胶-自蔓延法合成出了六方相ZnTiO_3纳米粉体。通过热分析(DTA/TG),X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)分析探讨了煅烧温度和保温时间对六方相ZnTiO_3纳米粉体的形成和粉末晶粒尺寸大小的影响。研究结果表明,干凝胶在400℃以下燃烧基本完全,在800℃保温60min可以得到颗粒尺寸大小为80nm的纯六方相ZnTiO_3纳米粉体。     

溶胶-凝胶法制备BaPbO3导电陶瓷膜及其导电性能

以可溶性无机盐为原料,乙二胺四乙酸、柠檬酸和酒石酸为复合螯合剂,水为溶剂,采用溶胶-凝胶技术,在Al2O3衬底上制备了导电性能优良的钙钛矿结构BaPbO3(BPO)导电薄膜.利用X射线衍射和扫描电镜测试分析了热处理工艺对薄膜微结构的影响,用四探针法测定了薄膜方阻.结果表明:升高热处理温度和增加热处理次数的工艺会导致薄膜中Pb/Ba摩尔比降低和膜厚下降,从而使BPO薄膜方阻升高,薄膜导电性能下降.尤其是在膜层较薄的情况下,这种影响更加显著.采用在670℃保温10min的单次热处理方法,获得了方阻为4.65Ω/□的单一钙钛矿结构BPO相导电陶瓷薄膜.     

硼硅酸盐生物玻璃的制备及其体外生物活性和降解性

采用熔融法制备了NaO-CaO-SiO2-P2O5-B2O3玻璃,用质量损失分析、pH值测定和X射线衍射、电子显微镜以及电感耦合等离子体离子浓度分析法表征玻璃与稀K2HPO4溶液的类生物反应,研究了这类玻璃的生物活性和生物降解性.结果表明:当玻璃中B2O3/SiO2的摩尔比为3:1时,生物活性较好.随着B2O3与SiO2的摩尔比减小,玻璃的降解速度变慢,获得的羟基磷灰石结晶度较低.利用此特性可控制生物玻璃的降解速度,从而与骨细胞生长速度相匹配.因此,此类硼硅酸盐生物活性玻璃有望在硬组织工程支架材料中得到应用.     

溶胶－凝胶法制备SiO_2膜的研究

研究了正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）和硅溶胶水解聚合过程中溶胶聚合物分子的生长过程。用ＴＥＯＳ和硅溶胶作原料，用溶胶－凝胶法制备了有载体和无载体的ＳｉＯ＿２膜。由不同原料引起的聚合物分子的不同生长模式将引起无载体ＳｉＯ＿２膜孔径的较大差异。用ＴＥＯＳ制得的无载体ＳｉＯ＿２膜无１．７ｎｍ以上的孔，而用硅溶胶制得的ＳｉＯ＿２膜平均孔径为７．５ｎｍ，且孔径分布狭窄。用ＴＥＯＳ作原料可在载体α－Ａｌ＿２Ｏ＿３上制得无大孔缺陷厚约０．８μｍ的ＳｉＯ＿２膜，膜的纯氮气渗透表现出Ｋｎｕｄｓｅｎ扩散特征。制膜时涂膜－干燥循环不少于三次才可避免产生大孔缺陷。     

58S生物玻璃陶瓷的力学性能及体外生物活性

以溶胶-凝胶58S生物玻璃为原料在1200℃煅烧制备了玻璃陶瓷块体。与700℃煅烧的玻璃(58S-700)相比，1200℃煅烧后的玻璃陶瓷(58S-1200)显示出较高的抗弯强度和致密度，X射线衍射分析其结晶相主要为硅灰石和二氧化硅。体外模拟体液浸泡实验表明：58S-700玻璃和58S-1200玻璃陶瓷都能诱导羟基磷灰石的沉积。体外成骨细胞培养结果显示：58S-700玻璃有利于细胞早期贴附，而58S-1200玻璃陶瓷较低的离子释放速度对细胞后期增殖有利。研究结果表明：58S-1200玻璃陶瓷不仅能诱导羟基磷灰石沉积，而且具有良好的细胞相容性和较高的力学强度，有可能成为一种骨替代和修复材料。