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超声合成纳米含碳酸根羟基磷灰石粉体

冉旭 , 冉均国 , 曾里 , 薛麟 , 李洋 , 苏葆辉 , , 罗教民 , 张兴栋

稀有金属材料与工程

以Ca(OH)2、H3PO4和CaCO3为原料,采用超声波辅助中和法快速制备了纳米含碳酸根羟基磷灰石.采用TEM、XRD、IR方法对CHA进行了表征,并研究了CHA的取代类型及其热稳定性.结果表明:超声加速合成的粉末为直径约20 nm,长度约70 nm的针状纳米B型碳酸根羟基磷灰石;煅烧温度对产物的相组成和CO32-的含量有显著影响,在700 ℃时,CHA稳定存在,CHA在1100 ℃以上分解成HA和CaO,并脱出部分CO2.超声辅助合成是一种快速制备热稳定纳米碳酸羟基磷灰石的有效方法.

关键词: 超声波 , 纳米粉体 , 碳酸羟基磷灰石 , 热稳定性

二氧化碳微波等离子体烧结钙磷生物陶瓷

冉旭 , 郑青 , 冉均国 , 苟立 , , 罗教明 , 张兴栋

稀有金属材料与工程

采用CO2微波等离子体烧结制备了CHA陶瓷.研究了烧结温度、气体压力、升温速率、匣钵材料对CHA陶瓷性能的影响.用FT-IR和SEM表征CHA陶瓷CO32-含量和晶粒大小.实验结果表明,随着烧结温度、气体压力和升温速率的提高,CO32-含量减少,CHA陶瓷晶粒尺寸随烧结温度的上升而急剧增大.最终烧制出含5%CO32-、200nm的CHA陶瓷.

关键词: 二氧化碳 , 微波等离子体 , 烧结 , 碳酸羟基磷灰石

掺锶碳酸化羟基磷灰石多孔陶瓷溶解性能及溶解动力学的研究

冉旭 , 李洋 , 冉均国 , 苏葆辉 , , 罗教明 , 张兴栋

稀有金属材料与工程

通过生理盐水浸泡实验研究了掺锶碳酸化羟基磷灰石多孔陶瓷(Sr-CHA)的溶解性能.结果表明:碳酸根含量对多孔陶瓷溶解性能影响显著,通CO_2气体引入碳酸根的制品溶解性能最好;Sr-CHA多孔陶瓷的溶解性能随掺锶量的增加而提高;通过对实验数据进行拟合,Sr-CHA多孔陶瓷在生理盐水中的溶解符合Avrami型溶解动力学模型方程.

关键词: 掺锶碳酸化羟基磷灰石陶瓷 , 溶解性能 , 溶解动力学

致密磷酸钙陶瓷在动态SBF中类骨磷灰石层形成研究

段友容 , 王朝元 , , 张兴栋

无机材料学报

磷酸钙陶瓷植入体内后其表面类骨磷灰石层的形成是诱导成骨的先决条件.本实验在模拟体液(simulated body fluid,SBF)以人体骨骼肌组织内体液的正常生理流率(2mL/100mL·min)和偏离正常生理流率流动的动态条件下,研究在动态SBF中影响致密磷酸钙陶瓷表面类骨磷灰石层形成的因素.结果表明:在生理流率条件下,材料的粗糙表面有利于类骨磷灰石的形成,加大SBF中Ca2+、HPO2-离子浓度,类骨磷灰石层的形成速度加快.比起通常使用的静态浸泡试验,SBF以生理流率流动的动态试验能够更好地模拟类骨磷灰石生长的体内环境.动态SBF对了解类骨磷灰石形成,进而了解磷酸钙陶瓷在体内诱导成骨机理是十分有用的.

关键词: 致密磷酸钙陶瓷 , dynamic SBF , bone-like apatite

磷酸钙陶瓷在不同动物的模拟体液中类骨磷灰石的形成研究

段友容 , 王朝元 , , 张兴栋

无机材料学报

根据人、狗、猪、猴和兔五种动物体液的钙离子浓度和pH值的差异,配制了不同组分的模拟体液,将孔壁致密和有微孔的多孔磷酸钙陶瓷分别浸泡在这些模拟体液中,研究陶瓷孔隙表面类骨磷灰石的形成情况.结果表明:在模拟体液中浸泡14天后,孔壁致密的材料未见有类骨磷灰石层形成;有微孔的多孔磷酸钙陶瓷,材料孔壁表面(包括陶瓷表面较深孔隙)有类骨磷灰石层的形成,这与体内植入实验观察到的类骨磷灰石层形成和诱导成骨情况相似,可以推论类骨磷灰石层的形成的确是骨诱导的先决条件.随着钙离子浓度的增加,其孔壁表面类骨磷灰石层的形成也更为均匀,但类骨磷灰石生长快慢顺序与动物组织学观察到的骨诱导性高低的次序不完全一致.

关键词: 磷酸钙陶瓷 , simulated body fluid , bone-like apatite

医用钛表面生物活性化研究

冯波 , 翁杰 , 屈树新 , , 张兴栋

功能材料

钛及钛合金具有优良的生物相容性和机械性能,已应用于临床,尤其是用作骨替换与修复材料.但是,钛属于生物惰性材料,不能与骨组织形成化学键合或称骨键合.通过表面改性可使其在生理环境具有诱导羟基磷灰石在表面自发生长的能力,即生物活性化.这是当今生物医用材料研究的热点领域之一.本文评述了钛表面生物活化的研究现状,简要总结了本课题组在这方面的研究工作.

关键词: , 生物活性 , 表面改性 , 羟基磷灰石 , 蛋白质 , 细胞

碱液环境中等离子喷涂羟基磷灰石涂层的电极化后处理研究

黄毅 , 杨帮成 , 冯家岷 , , 刘晓光 , 张兴栋

稀有金属材料与工程

采用碱液环境中电极化处理法(PAS)和水蒸气处理法(WVT)对等离子喷涂羟基磷灰石涂层进行后处理.采用XRD,FTIR,SEM,接触角测量仪等测试手段对涂层进行表征.结果表明,PAS和WVT都能提高涂层的结晶度和结构完整性,促使涂层中的杂相向羟基磷灰石转化,但PAS比WVT转化得更完全.PAS与WVT两种后处理方法对涂层原有的表面形貌影响都不大.与WVT相比,PAS处理后的涂层亲水性更好、表面能更高,且涂层表面上产生了更多的负电荷.PAS处理后的涂层与基体材料的结合强度略低于WVT,但仍然达到了ISO 13779-2:2000标准的相关要求.

关键词: 等离子喷涂 , 羟基磷灰石 , 涂层 , 电极化 , 后处理

阴极沉积法制备Ca-P涂层研究

杨秀东 , 张波 , 屈阳 , , 杨帮成

稀有金属材料与工程

用阴极沉积法,以模拟体液(R-SBF)与Ca(NO3)2·4H2O-NH4H2PO4盐溶液(CP溶液)作为电解液,在经抛光后的钛片表面沉积生物活性Ca-P涂层.结果表明:在两种电解液中沉积的Ca-P涂层形貌不同;沉积层都是含有CO32-的Ca-P盐;两种Ca-P涂层的晶体结构有一定区别,在RSBF中沉积的涂层由磷酸八钙(OCP)和无定型磷灰石组成,在CP溶液中沉积的涂层除了磷酸八钙和无定型的磷灰石外,还含有少量羟基磷灰石(HA).

关键词: R-SBF , , 阴极沉积 , Ca-P涂层

致密磷酸钙陶瓷在动态SBF中类骨磷灰石层形成研究

段友容 , 王朝元 , , 张兴栋

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2002.03.027

磷酸钙陶瓷植入体内后其表面类骨磷灰石层的形成是诱导成骨的先决条件.本实验在模拟体液(simulated body fluid, SBF)以人体骨骼肌组织内体液的正常生理流率(2mL/100mL.min)和偏离正常生理流率流动的动态条件下,研究在动态SBF中影响致密磷酸钙陶瓷表面类骨磷灰石层形成的因素.结果表明:在生理流率条件下,材料的粗糙表面有利于类骨磷灰石的形成,加大SBF中Ca2+、HPO2-4离子浓度,类骨磷灰石层的形成速度加快.比起通常使用的静态浸泡试验,SBF以生理流率流动的动态试验能够更好地模拟类骨磷灰石生长的体内环境.动态SBF对了解类骨磷灰石形成,进而了解磷酸钙陶瓷在体内诱导成骨机理是十分有用的.

关键词: 致密磷酸钙陶瓷 , 动态SBF , 类骨磷灰石

磷酸钙陶瓷在不同动物的模拟体液中类骨磷灰石的形成研究

段友容 , 王朝元 , , 张兴栋

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2002.06.026

根据人、狗、猪、猴和兔五种动物体液的钙离子浓度和pH值的差异,配制了不同组分的模拟体液,将孔壁致密和有微孔的多孔磷酸钙陶瓷分别浸泡在这些模拟体液中,研究陶瓷孔隙表面类骨磷灰石的形成情况.结果表明:在模拟体液中浸泡14天后,孔壁致密的材料未见有类骨磷灰石层形成;有微孔的多孔磷酸钙陶瓷,材料孔壁表面(包括陶瓷表面较深孔隙)有类骨磷灰石层的形成,这与体内植入实验观察到的类骨磷灰石层形成和诱导成骨情况相似,可以推论类骨磷灰石层的形成的确是骨诱导的先决条件.随着钙离子浓度的增加,其孔壁表面类骨磷灰石层的形成也更为均匀,但类骨磷灰石生长快慢顺序与动物组织学观察到的骨诱导性高低的次序不完全一致.

关键词: 磷酸钙陶瓷 , 模拟体液 , 类骨磷灰石

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