采用定向干燥技术获得了性能良好的明胶材料,其力学性能受戊二醛、明胶和甘油浓度的影响,其中戊二醛浓度的影响最为显著.首次采用了蒸汽交联对明胶材料进行交联,由此可获得具有梯度结构的明胶材料,所得材料的交联度及其梯度取决于交联时间和蒸汽温度.采用溶液浇注或浸渍的方法获得了连续长碳纤维、短碳纤维、平面纺织碳纤维和碳纤维毡增强明胶(C/Gel)复合材料.研究了纤维体积分数、甘油浓度、明胶浓度等与溶液交联C/Gel复合材料力学性能的关系.在纤维体积分数相同的条件下,蒸汽交联C/Gel复合材料力学性能(除应变外)明显高于溶液交联C/Gel复合材料,这主要是由于蒸汽并联可获得更高的并联度.对明胶溶胀特性的研究表明,随交联度增加,明胶材料的溶胀速率和平衡溶胀度均明显下降.研究表明,碳纤维的硝酸表面氧化处理使C/PLA复合材料的界面结合强度大幅度增加,复合材料的宏观力学性能(冲击强度、弯曲强度、弯曲模量和平面剪切强度)也有一定提高.空气氧化处理虽可使C/PLA复合材料的界面结合强度和力学性能提高,但其程度不及硝酸处理.XPS分析表明,在复合过程中,碳纤维与PLA基体间发生了界面化学反应.该文还对PLA材料的降解行为进行了研究,主要研究了降解过程中分子量、玻璃化转变温度、质量损失、吸水率和力学性能随降解时间的变化.在体外降解过程中,PLA的吸水率随降解时间的延长而快速增加,但PLA的分子量和玻璃化转变温度随降解时间的延长而降低;XRD和DSC分析表明,降解过程中PLA未发生晶化现象,PLA的水解机制为主链的随机断裂过程.该文首次提出以三维纺织碳纤维增强PLA(C<,3D>/PLA)复合材料作为骨折内固定材料,并首次采用浸渍和热压法制备了这种复合材料.