匹配人体骨性能CF/HA人工骨复合材料的关键技术研究

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目前,因各种骨病、高能损伤等造成的长段骨缺损,往往得不到有效治疗而导致严重伤残乃至截肢,从而成为骨再生修复的国际性医学难题.为了恢复机体的正常功能,通常需要进行骨移植手术将合适的骨材料填充到受损部位.羟基磷灰石(HA)生物陶瓷材料是人体硬组织的主要无机成分,具有优良的生物相容性和生物活性,植入人体后在短时间内能诱导骨组织在其表面生长,并与骨组织形成良好的化学键合,是一种具有巨大应用潜质的生物材料.但纯HA陶瓷材料脆性大、强度低,弯曲强度和断裂韧性指标均低于人体密质骨,这极大地限制了其在人体承重骨部位的应用.研究表明,通过添加碳纤维(CF)能够有效改善HA的综合力学性能.然而, CF与HA基体之间热膨胀系数不匹配、复合材料高温烧结过程中CF的氧化损坏以及CF在HA基体中分布状态不可控等因素削弱了其对HA基体的增强增韧效果,复合材料力学性能不能达到人体承重骨的使用要求,极大地限制了此类HA基人工骨材料在临床上的应用.
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