球形孔結構羥基磷灰石陶瓷支架的制備及性能研究.pdf

1、骨組織工程學中羥基磷灰石(HA)陶瓷支架是治療骨缺損、組織重建等骨科疾病的重要材料；目前常用的支架一般為三維連通的網(wǎng)孔羥基磷灰石支架，該材料具有較好的生物相容性，但抗壓強度低是急需解決的問題。針對網(wǎng)孔結構在受力時易產生應力集中的現(xiàn)象，需要改善支架的孔形貌。而球形孔結構有利于細胞生長，同時在承載時可以有效的分散應力，減少應力集中，提高支架的生物相容性和力學相容性。本文以羥基磷灰石為原料，采用高分子微球粘接固定形成模板，經(jīng)注漿成型，燒結等工

2、藝，制備了三維連通球形孔結構的HA支架；論文研究了工藝參數(shù)對支架孔結構、物相組成、抗壓性能和生物性能的影響。結果表明： 研制了不同尺寸的高分子模板，通過注漿成型和燒結等工藝制備出孔徑在100～800μm、孔隙率在40％～90％之間可控，三維連通的球形內孔結構HA支架。支架的孔徑和孔隙率的變化由模板中高分子微球的粒徑和NaCl晶體的添加量決定；孔間的連通狀況通過改變高分子模板中粘接劑濃度實現(xiàn)控制；同時選擇合適的NaCl晶體的粒徑可以改變模

3、板的結構，從而調整支架的連通性；注漿過程中，漿料中增粘劑含量應控制在1％，以保證漿料在模板中有較好的流變性；燒結溫度應控制在1250℃、保溫時間6h，以保證材料具有良好的熱穩(wěn)定性和機械性能。 壓縮性能試驗表明：球形孔結構較網(wǎng)狀孔結構的HA支架具有較好的抗壓性能，在相同孔隙率時，其壓縮強度高于網(wǎng)狀孔試樣；當孔徑為200μm、孔隙率為60％時球形孔結構HA支架的壓縮強度可達8.2MPa左右。此外，球形孔結構HA支架的壓縮強度σ與氣孔率p之間