纳米碳管/羟基磷灰石生物复合材料的凝胶注模成型技术研究

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纳米碳管/羟基磷灰石生物复合材料的凝胶注模成型技术研究

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毕业论文范文题目：纳米碳管/羟基磷灰石生物复合材料的凝胶注模成型技术研究，论文范文关键词：纳米碳管/羟基磷灰石生物复合材料的凝胶注模成型技术研究
纳米碳管/羟基磷灰石生物复合材料的凝胶注模成型技术研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：羟基磷灰石(Hydroxyapatite／HA)与人体骨的无机质成分非常相似，是一种典型的生物活性材料。其缺点在于本身的力学性能较差，强度低，脆性大，这一缺点大大限制了羟基磷灰石陶瓷在人体某些承重部位的应用。纳米碳管(Carbonnanotube／CNTs)是1991年发现的一种新型碳结构。具有单层或多层石墨片卷曲而成的无缝纳米管状壳层结构。这种特殊结构使它的力学性能特别优异，有很高的强度和韧性。本研（此处忽略..）究组将纳米碳管与羟基磷灰石复合，制备出一种纳米碳管，羟基磷灰石复合材料。这种复合材料的抗弯强度超过140MPa，达到目前硬组织修复材料的中等水平，而断裂韧性最佳值达到了2.4MPa·m~(1／2)，高于相近工艺制备的其它羟基磷灰石复合材料的性能。通过微观组织观察和分子生物学分析研究了复合材料的生物相容性。研究发现，CNTs／HA复合材料具有良好的生物相容性，并具有促进组织愈合的功能。然而，常规的陶瓷成型（文章此处忽略..）方法难以满足各种人工种植体形状复杂的要求。凝胶注模成型是一种制备复杂形状，高均匀性陶瓷坯体的实用技术。因此，研究纳米碳管／羟基磷灰石复合材料凝胶注模成型工艺，对于这种材料的临床应用有着非常重要的现实意义。本文首先采用化学沉淀法制备出所需的HA粉体，然后考察了pH值、分散剂加入量以及固含量对于料浆粘度的影响，制备出了高固含量、低粘度的CNTs／HA悬浮体。研究了凝胶注模成型过程中有机单体（本文此处忽略..）加入量、单体／交联剂比值、固含量以及引发剂和催化剂加入量对于可操作时间、坯体性能、显微结构的影响，制备出了显微结构均匀、强度较高的坯体。DTA研究发现，CNTs从450℃开始将发生剧烈的氧化反应，为了防止其氧化，设计了两种脱胶工艺：一步法和两步法。一步法是在空气气氛中450℃脱胶，长时间保温；两步法方法是先在真空中进行脱胶(600℃，1h)，然后在空气气氛中热处理(350℃，4h)；经排胶后，对坯体进行真空无压烧结：升温（略..）速率，5℃／min；保温时间，4h；烧结温度，1100℃，并最终制得CNTs／HA复合材料烧结体。力学性能研究发现，两步法制备的复合材料力学性能较高；随着CNTs含量的增加，材料的抗弯强度不断增大。XRD研究发现，经过热处理除掉了真空脱胶产生的残余碳；一步法不能脱胶完全，残留的有机物将会在复合材料烧结过程中

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