α-磷酸三钙骨水泥的制备及其力学性能的研究

发布时间：2018-01-14 17:39

  本文关键词：α-磷酸三钙骨水泥的制备及其力学性能的研究　出处：《东南大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：α-TCP骨水泥能够在人体内自行固化硬化、具有优良的可塑性且固化产物生物相容性好,是一种具有广阔应用前景的骨修复材料。本文从原料和制备工艺角度出发,优化α-TCP的制备方法,并对α-TCP进行球磨处理,研究球磨时间对α-TCP骨水泥性能的影响。最后以α-TCP作为骨水泥主要成分,分别研究了固相添加剂羟基磷灰石、磷酸二氢钙和碳酸钙,固化液相添加剂柠檬酸和葡萄糖对α-TCP骨水泥固化时间和力学性能的影响。与利用β-TCP的高温相转变相比,采用碳酸钙和磷酸氢钙的混合物高温煅烧更容易获得纯度较高的α-TCP,此外,采用杂质含量低的原料也有利于获得纯度高的α-TCP.要获得到α-TCP粉末,需在1300℃以上煅烧,适当提高煅烧温度可得到α-TCP含量较高的产物。煅烧时间超过2小时后,继续延长煅烧时间对最终产物组成影响不明显。煅烧后采用空冷、水冷或液氮冷都可得到高α-TCP含量的产物。α-TCP粒度随着球磨时间的延长变小,分布区间变窄,形貌由棒状转变为不规则的颗粒状,采用不同球磨时间处理的α-TCP与2.5wt.%Na2HPO4的固化液混合制备骨水泥,随球磨时间的增加,骨水泥的固化时间先缩短后延长,抗压强度先增高后降低,最短固化时间为4分钟,最高抗压强度达到24.58MPa。在α-TCP骨水泥的固相粉末中添加HA时,随着添加量的增加,骨水泥的固化时间先缩短后延长,添加量为5%时达到最小值6分钟左右；骨水泥的抗压强度逐渐降低,添加量为20%时达到最小值7MPa。固相粉末中添加MCPM,随着添加量的增加,骨水泥的固化时间逐渐缩短,抗压强度逐渐降低,当添加量为10%时,固化时间仅为30秒左右,抗压强度达到最小值6MPa。固相粉末中添加CaCO3,随着添加量增加,骨水泥的固化时间无明显变化；骨水泥的抗压强度先增加后降低,添加量为2%时达到最大值24MPa。在α-TCP骨水泥的固化液中添加柠檬酸,随着添加量增加,骨水泥的固化时间逐渐缩短,添加量为20%时,固化时间仅为30秒左右；骨水泥的抗压强度先增高后降低,添加量为7%时达到最大值30MPa。固化液中添加葡萄糖,随着添加量增加,骨水泥的固化时间逐渐延长,抗压强度逐渐增加,当添加量为20%时,固化时间由15分钟延长到25分钟,抗压强度由15MPa提高到23MPa。
[Abstract]:伪 -TCP bone cement can self-solidify and harden in human body, and has excellent plasticity and good biocompatibility. In this paper, the preparation method of 伪 -TCP is optimized from the point of view of raw material and preparation technology, and 伪 -TCP is milled. The effect of milling time on the properties of 伪 -TCP bone cement was studied. Finally, the solid phase additives hydroxyapatite, calcium dihydrogen phosphate and calcium carbonate were studied with 伪 -TCP as the main component of bone cement. Effects of solidified liquid additives citric acid and glucose on curing time and mechanical properties of 伪 -TCP bone cement were compared with the high-temperature phase transition using 尾 -TCP. The mixture of calcium carbonate and calcium bicarbonate can be calcined at high temperature to obtain higher purity 伪 -TCP. in addition. The raw material with low impurity content is also beneficial to the high purity 伪 -TCP.The 伪 -TCP powder needs to be calcined at 1300 鈩，

本文编号：1424635