SPS方法制备TC4/HA生物医用复合材料及其性能研究
发布时间：2021-05-15 17:46
本文对Ti6A14V合金和羟基磷灰石（HA）及其复合材料在生物医学方面的应用进行了概述。对放电等离子烧结（SPS）方法的烧结机理、应用现状和发展趋势进行了综合分析。本文试图利用Ti6A14V合金的高强度和耐腐蚀性,结合羟基磷灰石（HA）的生物相容性,通过放电等离子烧结（SPS）的方法制造出一种能够满足人体所需的生物医用植入材料。将微米级的Ti6A14V合金粉末颗粒和纳米级的羟基磷灰石（HA）粉末颗粒混合研磨,使羟基磷灰石粉末均匀包覆在Ti6A14V合金表面,将混合好的粉末颗粒放入模具中,用放电等离子烧结（SPS）设备进行烧结,得到烧结样品。用扫面电子显微镜（SEM）,X射线衍射（XRD）和能谱分析（SMD）方法对样品进行检测。结果发现羟基磷灰石均匀地包裹在Ti6A14V合金周围,形成空间网状结构,将Ti6A14V合金有效分隔。这种结构一方面阻断了Ti6A14V合金之间的联系,阻碍了其生长；另一方面纳米级的颗粒的存在也促进了烧结的进行,有利于降低烧结温度；同时网状的羟基磷灰石（HA）有利于生物组织沿其生长,促进生物组织与植入物的结合。此外,对烧结样品分别进行了致密度,硬度,抗压强度和电化...
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 本论文的研究背景和意义
1.2 生物医用材料的介绍
1.2.1 生物医用材料发展简介
1.2.2 生物医用材料的表征
1.3 TI合金和羟基磷灰石在生物医学方面的应用
1.3.1 生物医用Ti合金概述
1.3.2 羟基磷灰石在生物医用方面的研究概述
1.3.3 HA/Ti合金复合材料的研究
1.4 放电等离子烧结方法
1.4.1 放电等离子烧结方法简介
1.4.2 放电等离子烧结方法的发展和现状
1.4.3 放电等离子烧结方法的烧结机理和优势
1.4.4 放电等离子烧结方法的应用
1.5 本论文的研究目标与内容
第二章 实验材料与方法
2.1 实验流程安排
2.2 实验材料来源
2.3 样品的制备方法及设备
2.3.1 粉末的包覆
2.3.2 粉末的烧结
2.3.3 烧结参数的确定
2.4 性能检测方法及设备
2.4.1 样品成分检测方法及设备
2.4.2 硬度检测方法及设备
2.4.3 密度检测方法及设备
2.4.4 微观组织检测方法及设备
2.4.5 电化学性能检测方法及设备
2.4.6 样品的切割方法及设备
2.4.7 强度检测方法和设备
第三章 物相与结构检测结果与分析
3.1 物相检测结果与分析
3.2 结构检测结果与分析
3.3 本章小结
第四章 性能检测结果与分析
4.1 致密度结果与分析
4.2 硬度结果与分析
4.3 电化学性能结果与分析
4.4 压缩试验结果与分析
4.5 本章小结
第五章 样品生物相容性展望
5.1 生物相容性评价标准
5.2 TC4/HA复合材料的生物相容性预测
第六章 结论
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士期间研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物相容性纳米羟基磷灰石的制备与表征[J]. 宋瑶,张保宏,薛涛. 西安工程大学学报. 2014(04)
[2]用生物资源制备纳米羟基磷灰石的研究进展[J]. 艾飞,郑逸,鞠远. 明胶科学与技术. 2014(01)
[3]国内放电等离子烧结技术的研究进展及展望[J]. 季必发,田长安,谢劲松. 广东化工. 2013(15)
[4]我国生物钛合金功能材料发展现状及趋势[J]. 缪卫东,陈桂,袁志山,朱明. 新材料产业. 2013(02)
[5]国外生物医用钛合金的发展现状[J]. 朱康平,祝建雯,曲恒磊. 稀有金属材料与工程. 2012(11)
[6]SPS烧结制备TiB2/TiC复合材料[J]. 马志强,纪引虎,王连军. 无机材料学报. 2012(09)
[7]多孔纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架材料复合成骨细胞的异位成骨研究[J]. 陆钰,王鑫,甘朝兵,赵玫,储岚岚,康林,吴海珍. 生物骨科材料与临床研究. 2012(01)
[8]M42/45钢双金属复合材料的SPS烧结及其界面研究[J]. 游航,王贤瑞,梁翠,徐金富. 金属热处理. 2011(10)
[9]溶胶-凝胶法在钛表面制备钛/羟基磷灰石生物涂层[J]. 王文焱,卢高,谢敬佩,王爱琴. 表面技术. 2011(05)
[10]蛋壳煅烧合成羟基磷灰石的制备及表征[J]. 董衍林,王庆良. 环境工程学报. 2011(09)
博士论文
[1]数字化载银珊瑚羟基磷灰石人工骨的制备及生物学研究[D]. 朱辉.南方医科大学 2012
[2]乌贼骨转化羟基磷灰石材料（CBHA）的制备及其作为骨组织工程支架材料的应用基础研究[D]. 陶凯.中国人民解放军第四军医大学 2003
本文编号：3188075
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 本论文的研究背景和意义
1.2 生物医用材料的介绍
1.2.1 生物医用材料发展简介
1.2.2 生物医用材料的表征
1.3 TI合金和羟基磷灰石在生物医学方面的应用
1.3.1 生物医用Ti合金概述
1.3.2 羟基磷灰石在生物医用方面的研究概述
1.3.3 HA/Ti合金复合材料的研究
1.4 放电等离子烧结方法
1.4.1 放电等离子烧结方法简介
1.4.2 放电等离子烧结方法的发展和现状
1.4.3 放电等离子烧结方法的烧结机理和优势
1.4.4 放电等离子烧结方法的应用
1.5 本论文的研究目标与内容
第二章 实验材料与方法
2.1 实验流程安排
2.2 实验材料来源
2.3 样品的制备方法及设备
2.3.1 粉末的包覆
2.3.2 粉末的烧结
2.3.3 烧结参数的确定
2.4 性能检测方法及设备
2.4.1 样品成分检测方法及设备
2.4.2 硬度检测方法及设备
2.4.3 密度检测方法及设备
2.4.4 微观组织检测方法及设备
2.4.5 电化学性能检测方法及设备
2.4.6 样品的切割方法及设备
2.4.7 强度检测方法和设备
第三章 物相与结构检测结果与分析
3.1 物相检测结果与分析
3.2 结构检测结果与分析
3.3 本章小结
第四章 性能检测结果与分析
4.1 致密度结果与分析
4.2 硬度结果与分析
4.3 电化学性能结果与分析
4.4 压缩试验结果与分析
4.5 本章小结
第五章 样品生物相容性展望
5.1 生物相容性评价标准
5.2 TC4/HA复合材料的生物相容性预测
第六章 结论
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士期间研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物相容性纳米羟基磷灰石的制备与表征[J]. 宋瑶,张保宏,薛涛. 西安工程大学学报. 2014(04)
[2]用生物资源制备纳米羟基磷灰石的研究进展[J]. 艾飞,郑逸,鞠远. 明胶科学与技术. 2014(01)
[3]国内放电等离子烧结技术的研究进展及展望[J]. 季必发,田长安,谢劲松. 广东化工. 2013(15)
[4]我国生物钛合金功能材料发展现状及趋势[J]. 缪卫东,陈桂,袁志山,朱明. 新材料产业. 2013(02)
[5]国外生物医用钛合金的发展现状[J]. 朱康平,祝建雯,曲恒磊. 稀有金属材料与工程. 2012(11)
[6]SPS烧结制备TiB2/TiC复合材料[J]. 马志强,纪引虎,王连军. 无机材料学报. 2012(09)
[7]多孔纳米羟基磷灰石/壳聚糖支架材料复合成骨细胞的异位成骨研究[J]. 陆钰,王鑫,甘朝兵,赵玫,储岚岚,康林,吴海珍. 生物骨科材料与临床研究. 2012(01)
[8]M42/45钢双金属复合材料的SPS烧结及其界面研究[J]. 游航,王贤瑞,梁翠,徐金富. 金属热处理. 2011(10)
[9]溶胶-凝胶法在钛表面制备钛/羟基磷灰石生物涂层[J]. 王文焱,卢高,谢敬佩,王爱琴. 表面技术. 2011(05)
[10]蛋壳煅烧合成羟基磷灰石的制备及表征[J]. 董衍林,王庆良. 环境工程学报. 2011(09)
博士论文
[1]数字化载银珊瑚羟基磷灰石人工骨的制备及生物学研究[D]. 朱辉.南方医科大学 2012
[2]乌贼骨转化羟基磷灰石材料（CBHA）的制备及其作为骨组织工程支架材料的应用基础研究[D]. 陶凯.中国人民解放军第四军医大学 2003
本文编号：3188075
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