可切削生物活性微晶玻璃的晶相控制及性能研究
发布时间：2021-10-15 21:26
可切削生物活性微晶玻璃是一种能用传统的机械加工刀具进行精密尺寸加工的、具有生物活性的无机类医用材料,在口腔科和骨科等硬组织修复方面表现出了良好的发展与应用前景。本论文以SiO2-MgO-Al2O3-K2O-F系可切削微晶玻璃为基本研究对象,向其中加入不同含量的CaO和P2O5,采用熔融法和两步晶化法制备出理想的微晶玻璃材料。应用差示扫描量热分析法（DSC）优化了热处理工艺;采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等现代分析方法研究了可切削微晶玻璃的分相机理及分相对材料微结构发展的影响;选用压痕法、三点抗弯法、钻孔实验和攻丝实验等分析方法研究了钙、磷添加量对可切削微晶玻璃力学性能的影响;通过体外细胞培养实验和兔桡骨缺损修复实验研究了生物活性微晶玻璃的生物学性能。最后得到如下主要结论:（1） SiO2-Al2O3-MgO-K2O-F-CaO-P2O...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氟金云母(KMg3AlSi3O10F2)的晶体结构图
：(1)云母晶体的解理特性；(2)云母晶体的体积分数；(3)云母晶体的排列与分布情9]。Grossman 等人的研究结果表明，可切削微晶玻璃中云母的体积分数至少要在 上，材料才具有理想的可切削性[116]。D.S. Baik 等人的研究结果表明，随着微晶玻云母晶体的结晶率和交错程度的增加，材料的可切削性能提高，而云母晶体的交错与云母晶体的长径比有关，长径比越大，云母晶体的交错程度越高，可切削性能也[137, 138]。显微结构的不同对可切削性能也产生了很大的影响，Vogel 和 Holand 的研果表明，具有蜷曲状金云母结构的微晶玻璃的可切削性是片状云母结构微晶玻璃5 倍[119]。图 1-3 给出了这两种典型云母结构的显微组织形态[131,132]。评价材料的可切削性能有很多方法。主要评价手段有：刀具磨损法(Tool wear)、粗糙度法(Surface roughness)、切削力指标(Cutting force)、切削能指标(Cutting energ孔实验(Drilling rate)和脆性指数(Index of brittleness)[137, 139-141]。目前，对云母基微晶可切削性能的评价，研究者多采用钻孔实验的评价方法，即采用单位时间内钻孔的来衡量。此方法简单易行，对仪器设备要求少。
图 2-1 实验流程图Fig 2-1 Flow chart of the experiment2.2 原料与设备二氧化硅(SiO2)，分析纯，购于广州化学试剂厂。三氧化二铝(Al2O3)，分析纯，购于广州化学试剂厂。氧化镁(MgO)，分析纯，购于广州化学试剂厂。氟化镁(MgF2)，分析纯，购于广州化学试剂厂。磷酸钙(Ca3(PO4)2)，分析纯，购于广州化学试剂厂。碳酸钙(CaCO3)，分析纯，购于广州化学试剂厂。碳酸钾(K2CO3)，分析纯，购于广州化学试剂厂。常用设备及用品：实验设备 生产厂家
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物医用高分子[J]. 高长有,顾忠伟. 中国科学:化学. 2010(03)
[2]生物医用高分子材料的血液相容性研究——抗凝血材料的设计[J]. 陈宝林,王东安,封麟先,张欣. 绥化学院学报. 2007(01)
[3]NiTi合金的生物医用性能及其在医学领域的应用[J]. 王蕴贤,张小农,孙康. 稀有金属. 2006(03)
[4]猪体细胞核移植的研究进展和影响因素[J]. 阎新龙,林艳丽,温叶飞,邓继先. 中国生物工程杂志. 2005(S1)
[5]自体材料替代肺动脉在肺癌外科治疗中的应用[J]. 付向宁,张霓,黄畦,潘铁成,张良华. 临床外科杂志. 2005(09)
[6]生物陶瓷材料[J]. 陈德敏. 口腔材料器械杂志. 2005(03)
[7]医用高分子材料—硅橡胶[J]. 苏花平,李中华. 化学世界. 2005(03)
[8]生物医用材料316L不锈钢的磨损腐蚀特性研究[J]. 王安东,戴起勋. 金属热处理. 2005(03)
[9]背景颜色对3种牙科全瓷底层材料颜色的影响[J]. 邓斌,刘洪臣,伊元夫,张少锋. 口腔医学研究. 2005(01)
[10]生物材料与细胞的相互作用[J]. 贝建中,屈雪,王身国. 北京生物医学工程. 2005(01)
博士论文
[1]氟金云母/氟磷灰石玻璃陶瓷的制备及性能研究[D]. 向其军.中南大学 2007
硕士论文
[1]可切削氟金云母微晶玻璃的制备及性能研究[D]. 苏波.西安理工大学 2008
本文编号：3438649
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氟金云母(KMg3AlSi3O10F2)的晶体结构图
：(1)云母晶体的解理特性；(2)云母晶体的体积分数；(3)云母晶体的排列与分布情9]。Grossman 等人的研究结果表明，可切削微晶玻璃中云母的体积分数至少要在 上，材料才具有理想的可切削性[116]。D.S. Baik 等人的研究结果表明，随着微晶玻云母晶体的结晶率和交错程度的增加，材料的可切削性能提高，而云母晶体的交错与云母晶体的长径比有关，长径比越大，云母晶体的交错程度越高，可切削性能也[137, 138]。显微结构的不同对可切削性能也产生了很大的影响，Vogel 和 Holand 的研果表明，具有蜷曲状金云母结构的微晶玻璃的可切削性是片状云母结构微晶玻璃5 倍[119]。图 1-3 给出了这两种典型云母结构的显微组织形态[131,132]。评价材料的可切削性能有很多方法。主要评价手段有：刀具磨损法(Tool wear)、粗糙度法(Surface roughness)、切削力指标(Cutting force)、切削能指标(Cutting energ孔实验(Drilling rate)和脆性指数(Index of brittleness)[137, 139-141]。目前，对云母基微晶可切削性能的评价，研究者多采用钻孔实验的评价方法，即采用单位时间内钻孔的来衡量。此方法简单易行，对仪器设备要求少。
图 2-1 实验流程图Fig 2-1 Flow chart of the experiment2.2 原料与设备二氧化硅(SiO2)，分析纯，购于广州化学试剂厂。三氧化二铝(Al2O3)，分析纯，购于广州化学试剂厂。氧化镁(MgO)，分析纯，购于广州化学试剂厂。氟化镁(MgF2)，分析纯，购于广州化学试剂厂。磷酸钙(Ca3(PO4)2)，分析纯，购于广州化学试剂厂。碳酸钙(CaCO3)，分析纯，购于广州化学试剂厂。碳酸钾(K2CO3)，分析纯，购于广州化学试剂厂。常用设备及用品：实验设备 生产厂家
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物医用高分子[J]. 高长有,顾忠伟. 中国科学:化学. 2010(03)
[2]生物医用高分子材料的血液相容性研究——抗凝血材料的设计[J]. 陈宝林,王东安,封麟先,张欣. 绥化学院学报. 2007(01)
[3]NiTi合金的生物医用性能及其在医学领域的应用[J]. 王蕴贤,张小农,孙康. 稀有金属. 2006(03)
[4]猪体细胞核移植的研究进展和影响因素[J]. 阎新龙,林艳丽,温叶飞,邓继先. 中国生物工程杂志. 2005(S1)
[5]自体材料替代肺动脉在肺癌外科治疗中的应用[J]. 付向宁,张霓,黄畦,潘铁成,张良华. 临床外科杂志. 2005(09)
[6]生物陶瓷材料[J]. 陈德敏. 口腔材料器械杂志. 2005(03)
[7]医用高分子材料—硅橡胶[J]. 苏花平,李中华. 化学世界. 2005(03)
[8]生物医用材料316L不锈钢的磨损腐蚀特性研究[J]. 王安东,戴起勋. 金属热处理. 2005(03)
[9]背景颜色对3种牙科全瓷底层材料颜色的影响[J]. 邓斌,刘洪臣,伊元夫,张少锋. 口腔医学研究. 2005(01)
[10]生物材料与细胞的相互作用[J]. 贝建中,屈雪,王身国. 北京生物医学工程. 2005(01)
博士论文
[1]氟金云母/氟磷灰石玻璃陶瓷的制备及性能研究[D]. 向其军.中南大学 2007
硕士论文
[1]可切削氟金云母微晶玻璃的制备及性能研究[D]. 苏波.西安理工大学 2008
本文编号：3438649
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