纳米钙磷陶瓷粉体制备及其应用研究

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β-磷酸三钙(β-TCP)和羟基磷灰石(HA)等钙磷陶瓷是一类生物活性材料,其结构和成分与人体硬组织中的无机物类似,由于它具有完美的生物相容性,生物降解能力以及骨传导特性,被广泛应用于生物医学材料领域。本文采用共沉淀法和水热法制备了具有介孔结构的钙磷陶瓷粉体。通过调节模板剂浓度和种类、添加剂以及Ca/P摩尔比等参数来研究介孔钙磷陶瓷的形貌和物相。同时对其吸水规律和机理进行了研究。利用SEM、XRD、FTIR和N2吸附测试等方法对其微观形貌、成分以及比表面积等方面进行了分析。并利用制备的纳米羟基磷灰石(n-HA)合成了复合粘接剂,探索了制备工艺,并对其力学性能进行研究,讨论了其力学性能的影响因素。通过研究发现,当模板剂CTAB浓度、CTAB/SDS摩尔比、添加剂以及Ca/P摩尔比发生变化时,对应的钙磷陶瓷颗粒形貌会有明显变化;低温反应和高温煅烧易生成β-TCP。采用缓慢滴加时,主产物为β-TCP;当采用直接混合的方式时,主产物为HA。与一般共沉淀法制备得到的n-HA相比,介孔n-HA的吸水率明显较高;n-HA的高吸水率是氢键吸附和毛细吸附共同作用的结果。对复合粘接剂的力学性能进行了测试分析,发现以环氧树脂为基体的复合粘接剂的抗压性能随着HA含量的增加先增大后减小,并在HA含量为10wt%时达到最大值108.5MPa;以EasyOne牙科树脂为基体的复合粘接剂的粘接性能随着HA含量的增加而减小,并在5wt%时粘接强度值为5.8MPa;以SuperBond牙科树脂为基体的复合粘接剂的粘接性能随着HA含量的增加先增大后减小,并在HA含量为10wt%处粘接强度达到最大值25.1MPa。当HA含量在一定范围之内时,HA粒子可以有效阻碍裂纹的扩展,使复合粘接剂的力学性能提高;当HA含量过高时,HA粒子则会团聚,使复合粘接剂的力学性能下降。
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