微波烧结制备石墨烯/羟基磷灰石复合材料及力学、生物学性能研究

发布时间：2021-08-21 09:46

　　羟基磷灰石（Hydroxyapatite,HA）含有人体骨组织所必需的钙和磷元素,是人类骨骼和牙齿中无机物的主要存在形式,具有优良的生物相容性、生物活性和骨传导性,是一种极具应用潜力的生物陶瓷材料。但是由于它存在脆性大、强度不足和韧性差等缺点,这在很大程度上影响了其在生物医学上的应用。为了满足植入物的要求,需要对HA进行增韧处理。石墨烯由于具有优异的力学性能,常作为陶瓷材料的增韧相。针对上述问题,本文将采用化学共沉淀法制备石墨烯/羟基磷灰石（rGO/HA）粉体,再通过微波烧结制备rGO/HA复合陶瓷材料。研究分析了石墨烯粉体和rGO/HA复合粉体的微观组织结构;研究不同烧结工艺参数（烧结温度、保温时间、石墨烯含量）对rGO/HA复合材料力学性能的影响规律;对HA-0.3wt.%rGO复合材料诱导HA的能力、细胞贴附和细胞增殖实验进行评价。研究结果表明:采用共沉淀法选取起始反应物浓度为0.3mol/L,煅烧温度为800℃和添加3wt.%PEG2000时,制备的rGO/HA粉体分散性较好,颗粒大小相对均匀,没有出现严重的团聚现象。随着烧结温度的提高和保温时间的延长,HA材料和rGO/HA复... 

【文章来源】：南昌航空大学江西省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

(a)碳纳米管和(b)石墨烯示意图

南昌航空大学硕士学位论文 第二章 实验材料与方法（4）样品加工由于烧结好的试样表面比较粗糙，为了进行一系列的相关测试，所以依次采用 1000CW、1500CW 和 2000CW 的砂纸对试样进行打磨，然后再用金刚石喷雾抛光剂对试样进行抛光。化学共沉淀Ca(NO3)2 4H2O(NH4)2HPO4混合粉体rGO(0、0.15、0.3、0.45、0.6（wt.%））

南昌航空大学硕士学位论文 第二章 实验材料与方法记下测量值，去掉最大值和最小值，然后求平均值做为该试样的显微硬度值。2.4.3 断裂韧性脆性断裂是陶瓷材料最常见的断裂方式之一，其断裂方式的本质是材料内部或表面的微裂纹的扩展和连接。通过测量断裂韧性可以定量的确定材料的压痕裂纹及扩展阻力，将其作为表征陶瓷材料韧性强度的重要参数，也是用来评价陶瓷材料力学性能好坏的重要指标。本实验采用的是压痕法测断裂韧性，仪器型号是 HVS-1000，具体示意图如图 2-4 所示，试验加载载荷为 0.98kg，保压 20s，再按下式计算断裂韧性：KIC= 0.203（c/a）﹣3/2HV×a1/2(2-3)

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]羟基磷灰石/石墨烯、二氧化钛功能纳米材料的可控合成及应用[D]. 刘红艳.兰州大学 2014
[2]功能性纳米羟基磷灰石的制备、表征及性能研究[D]. 刘莹.吉林大学 2009

硕士论文
[1]石墨烯增韧羟基磷灰石复合材料力学与生物学性能研究[D]. 张律.苏州大学 2014
[2]合金元素添加对TiC/Ti6A14V复合材料组织和性能的影响[D]. 王明佳.哈尔滨工程大学 2010



本文编号：3355369