一、多孔羟基磷灰石生物陶瓷的研究现状与进展（论文文献综述）
栗可心[1]（2021）在《骨修复用抗菌改性HA-SiO2复合多孔材料的研究》文中指出组织工程作为一门新兴学科,近年来备受研究者们的关注。作为组织工程领域研究的热门,骨组织工程支架材料主要是通过生长因子、药物和基因传递实现的。支架经常选取具有一定力学强度与孔隙率的材料,在缺损部位提供机械强度、传递生长因子与营养物质。羟基磷灰石作为人体骨骼的主要成分,被广泛的应用于骨组织工程支架中。基于以上背景,本研究利用静电纺丝技术制备了HA-SiO2无机复合纤维膜,并采用纳米氧化锌对薄膜材料进行了抗菌改性,成功制备出了ZnO/HA-SiO2无机复合纤维膜。以制得的纤维膜为原材料,制备了了多孔复合支架,建立了动物模型,研究了HA-SiO2纤维膜的成骨能力。具体研究内容如下:（1）采用静电纺丝技术制备的HA-SiO2无机复合纤维膜,HA的添加提高了材料的生物相容性,改善了复合薄膜材料的韧性;纯SiO2纤维膜与HA-SiO2复合纤维膜均无细胞毒性;羟基磷灰石摩尔含量为20%的HA-SiO2纤维膜呈线性降解,并在降解过程中出现磷灰石沉积。（2）对于抗菌改性处理后的羟基磷灰石,研究结果表明纳米氧化锌粘附在羟基磷灰石表面,对金黄色葡萄球菌具有良好的抑菌性能;对ZnO/HA-SiO2无机复合纤维膜的研究表明,纳米氧化锌改性的羟基磷灰石颗粒附着在二氧化硅纤维丝上,随着氧化锌含量的升高,纤维膜中出现团聚的大颗粒;这种纤维膜对金黄色葡萄球菌具有较好的抑菌能力,并且不具有细胞毒性。（3）实验制备的HA-SiO2和ZnO/HA-SiO2多孔复合支架尺寸具有可控性,可以满足不同骨缺损部位的需求;ZnO/HA-SiO2复合多孔支架具有较高的孔隙率,有利于营养物质的传送和细胞的粘附生长;与HA-SiO2复合多孔支架相比,纳米氧化锌改性的羟基磷灰石-二氧化硅复合支架具有较高的抗压强度。（4）动物实验研究了HA-SiO2纤维膜对牙槽骨修复再生的能力,3周结果显示修复侧缺损区已有骨性愈合,牙槽骨缺损处,有新生骨小梁形成,在牙周软组织中,有大量骨胶原产生。PDLSCs/HA-SiO2复合纤维膜能够有效促进牙槽骨缺损修复再生。
雷雨涛[2]（2020）在《HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的制备与性能研究》文中认为β型Ti-24Nb-4Zr合金具有比强度高、弹性模量低、耐磨耐蚀性好、无毒性元素且生物相容好等优异的综合性能,成为替代传统生物医用钛合金的理想材料之一。但是钛及钛合金是一种生物惰性材料,表面无生物活性,植入人体后难以与机体组织形成强有力的化学骨性结合,长期使用会产生松动现象,容易导致植入失败。羟基磷灰石（HA）是人骨中无机物的主要成分,具有良好的生物活性和骨传导性。但羟基磷灰石是脆性陶瓷材料,力学性能较差,难以作为承载骨植入物使用。因此,为了赋予Ti-Nb-Zr基β型钛合金一定的生物活性,国内外学者开始以钛合金为基,羟基磷灰石陶瓷为活性增强相,制备出一系列钛基生物复合材料,使其同时具有优异的力学性能和高生物活性。本文利用放电等离子烧结技术制备了HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料,并对烧结后的复合材料进行了退火处理以改善其塑韧性,研究不同HA含量（0%、1%、3%、5%、7%、9%）以及不同退火温度（750℃、800℃、850℃）对复合材料微观组织、力学性能、耐腐蚀性能及体外生物活性的影响及机理。得出的主要结论如下:经SPS烧结后,HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料主要由β-Ti相、α-Ti相和HA组成;随着HA含量的增加,材料中针状α-Ti相增多而β-Ti相减少;在HA含量高于5wt.%后,复合材料中出现了少量由HA与合金元素反应形成的陶瓷相（Ca Ti O3、Ti5P3、Ti2O）,材料表面出现大量缺陷。HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料具有较高的致密度（97%～99%）。随着HA含量的增加,复合材料的抗压强度和屈服强度下降明显,弹性模量小幅提高,由于HA含量增加会导致α-Ti相增多而β-Ti相减少且复合材料致密度降低,因此过高的HA含量会大幅降低复合材料的力学性能,由于HA脆性陶瓷相的作用,HA含量的增加还会导致复合材料的塑韧性大幅降低。5HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料经不同温度的退火处理后,组织均匀性和力学性能都得到明显改善。复合材料在退火后,β相晶粒尺寸变小,组织中出现了初生α相和次生α相;随着退火温度的升高,复合材料中的β相晶粒显着增大,针状次生α相减少,晶界处的初生α相减少;与烧结态相比,退火后复合材料的抗压强度和弹性模量呈现先升高后降低的趋势,而塑韧性呈现先降低后提高的趋势;随着HA含量的增加,由于复合材料中α-Ti相和孔隙的增加,复合材料在模拟人工体液中的腐蚀电位降低,腐蚀电流密度升高,复合材料的耐腐蚀性能随着HA含量的增加而降低。在HA含量低于5wt.%时,复合材料在阳极有较宽的钝化区域,具有良好的耐腐蚀性。退火处理后的5HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料与烧结态相比开路电位提高和腐蚀电位提高,腐蚀电流密度降低,腐蚀性能略微提高,说明退火处理能够改善复合材料的腐蚀性能。复合材料在37℃的模拟人工体液中浸泡7天后,Ti-24Nb-4Zr合金表面仅出现少量颗粒状析出相,随着HA含量的增加,复合材料表面类骨磷灰石层越来越多,类骨磷灰石层在材料表面呈团簇状,集中分布在晶界和孔洞处。退火处理后的5HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料由于HA含量没有明显变化,在37℃模拟人工体液浸泡后表面类骨磷灰石层的形貌和含量较烧结态无明显变化,退火处理对复合材料的体外矿化性能无明显影响。综上所述,Ti-24Nb-4Zr合金在加入HA后,复合材料组织均匀性、力学性能、塑韧性和腐蚀性能均有一定程度的下降,复合材料的体外矿化性能大幅提高;在HA含量为5%时性能最佳。通过退火处理,使得5HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料的塑韧性和腐蚀性能得到改善;经过850℃退火处理5HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料具有优异的力学性能、腐蚀性能和体外矿化性能。
王真[3]（2020）在《羟基磷灰石多孔骨支架的光固化制备工艺及力学与生物学性能研究》文中指出骨组织工程为治疗骨缺损提供了一种新方法,支架结构对成功构建工程化骨组织具有重要作用,此领域涉及材料科学、制造科学和生物医学等多学科知识,虽未进入临床应用,但具有广阔发展前景。综合考虑骨支架的力学性能和生物学性能,设计和制备多孔结构是推进此技术发展的关键。本文提出了一种骨支架的结构设计方法,构建了一种非均布孔骨支架;建立了羟基磷灰石浆料在激光单线扫描下的固化模型,揭示了各工艺参数对固化线厚度和固化线宽度的影响规律;研究了工艺参数对骨支架成型质量、多孔结构对骨支架力学性能的影响规律;建立了骨支架内的多场作用模型,研究了骨支架内的孔壁应变、流体剪应力和细胞相浓度的分布规律;揭示了多孔结构对细胞增殖分布的影响规律,建立了骨支架内细胞增殖性能的预测模型。提出了一种骨支架的结构设计方法,构建了一种非均布孔骨支架,分析了骨密度变化规律、孔结构分布特点和单元不连续现象的影响因素。结果表明,随着迭代次数增加,处于应变能密度死区内的单元数先迅速增加,后趋于平缓,以最大骨密度或最小骨密度或应变能密度进入死区的方式缓慢达到收敛;骨支架纵向截面的孔道沿纵向分布且连续性较强,而横向截面的孔道呈不规则网状分布且连续性略差;空间系数或最小限制孔径增大造成不连续单元个数减少。结合激光在时间和空间上的分布特点,建立了羟基磷灰石浆料在激光单线扫描下的固化模型,研究了激光功率和扫描速度对固化线厚度和固化线宽度的影响规律。结果表明,随着激光功率的增加或扫描速度的减小,固化线厚度的增大趋慢,此趋势与理论分析一致;光斑半径越小或透射深度越大,则宽厚比越小,截面轮廓的抛物线越细长,反之宽厚比越大,截面轮廓的抛物线越扁平;通过直线拟合得到羟基磷灰石浆料的透射深度为35.1μm,临界曝光量为11.4mJ/cm2。研究了工艺参数对骨支架成型质量、多孔结构对骨支架力学性能的影响规律。结果表明,随着激光功率的增大或扫描速度的减小,骨支架侧面方孔的宽度不断减小;扫描间距越小则两条固化线的重叠区域越大,过固化隆起程度越大,造成上表面粗糙度增大,而扫描间距不影响下表面的粗糙度;通过正交实验确定的最佳层厚为100μm、激光功率为60mw、扫描速度为7m/s、扫描间距为50μm;羟基磷灰石骨支架的抗压强度为20MPa-37MPa,与松质骨的抗压强度相当,远小于密质骨;有效弹性模量随着孔隙率的增大而降低,可在1.8GPa-7.1 GPa之间调节,使之与原始骨骼匹配。建立了骨支架内的多场作用模型,研究了骨支架内的孔壁应变、流体剪应力和细胞相浓度的分布规律。结果表明,本文构建的非均布孔骨支架比常规的均布圆孔结构的孔壁应变分布更均匀,进口流速对孔壁应变的影响由中央区向外围区减弱;骨支架外围区流体剪应力最大,过渡区次之,中央区最小,顶部直角弯道处易出现较高的流体剪应力;细胞相浓度在骨支架横向孔道的下壁面较高,在底部侧面出口处几乎是0,随着进口流速的增加先趋于均匀,后易堆积。对羟基磷灰石骨支架的生物相容性进行了评价,研究了细胞相浓度、孔壁应变和流体剪应力对细胞增殖性能的影响规律,建立了细胞增殖性能的预测模型。结果表明,羟基磷灰石骨支架的细胞毒性为0级,即具有非常好的生物相容性;细胞接种初期流速超过3mm/s时,即使在高细胞相浓度区,也难得到较高细胞覆盖比;孔壁应变的增加可提高细胞覆盖比,随着时间的推移,由孔壁应变造成的细胞覆盖比的差别逐渐增大,但孔壁应变超过4600με后,细胞覆盖比反而轻微降低;在本研究的外载荷条件下,1×10-3Pa-5×10-3Pa为较适宜细胞增殖的流体剪应力范围;骨支架内细胞覆盖比的预测值和实验值的误差为1.5%-14.5%,第1天预测值较准确,与测量值的误差仅为1.5%-2.9%。
陈清华[4]（2020）在《基于光固化3D打印的颅骨植入物制备及其生物活性研究》文中提出目前,通过植入支架已能够实现骨缺损的外形修复,且能达到支撑和保护的作用,并实现运动部位的基本功能,但其代谢功能修复仍是一个很大的难题。代谢功能修复的前提是骨修复支架具有良好的成骨性能,植入缺损部位后能够迅速完成骨重建。此外,微观孔结构也是影响骨修复支架成骨性能的重要因素之一。因此研究成骨性能良好的多孔结构对骨缺损代谢功能的修复具有重要意义。本文基于离散/堆积的光固化立体成形原理,以骨组织无机物中含量最多的羟基磷灰石为研究对象,选用自然丝瓜瓤的内络孔结构,开展颅骨植入物制备及其生物活性与仿生结构研究工作。光固化立体成形原理制备生物陶瓷骨修复支架,其原料为羟基磷灰石粉末与树脂的混合膏料,经过紫外光层层固化成形,再经脱脂和烧结而成。其中,由于树脂对细胞有毒性,需要验证经过脱脂、烧结后处理的骨修复支架能否达到生物安全性的要求。本文从热分析、细胞毒性试验、动物体内植入预实验三个方面开展评估研究。研究结果表明,脱脂过程中树脂在350℃～580℃以二次化学反应机理发生热解;从膏料到脱脂处理后,羟基磷灰石试件的细胞毒性等级由最初的4级（有毒）降低到1级（无毒性）;再经过烧结处理后,羟基磷灰石试件的细胞毒性等级进一步降为0级;由此,将制备的带微孔骨支架植入新西兰兔顶骨的缺损部位进行体内预植入实验,植入后手术部位没有发生炎症反应,并且骨缺损边缘与骨修复支架形成良好的骨键合。骨修复支架多采用高孔隙率、高连通率的多孔结构以有利于骨细胞攀附和长入,而自然丝瓜瓤内络结构的孔隙率可达到90%以上,其较高的比表面积和多级孔隙结构为细胞的长入提供了有利的结构条件;并且,丝瓜瓤内络外壁的中间部位与骨组织中的松质骨结构具有很大的类似性,均为杆状网络结构。本文由此基于生物结构仿生原理,利用Micro-CT对丝瓜瓤内络进行三维结构重建,获取并改进其三维模型,获得了六种不同的仿丝瓜瓤内络骨修复支架模型（I～VI型）。经过打印、脱脂和烧结处理后制备了仿生骨修复支架,测试结果表明,支架孔隙率在50%左右,丝间距在146～839 μm,丝直径在230～450μm。开展了仿生骨修复支架的成骨性能研究。选取Ⅲ～Ⅵ型四种仿丝瓜瓤内络骨修复支架进行体内植入实验。将经过脱脂、烧结后处理的四种仿丝瓜瓤内络骨修复支架植入新西兰兔顶骨缺损部位。在第8、12周取出,利用Micro-CT对样本扫描然后三维建模分析四种类型骨修复支架的骨体积分数等参数。研究结果表明,致密型（细丝分布较致密,细丝直径较小）Ⅲ和Ⅳ型的骨体积分数大于疏松型（细丝分布较疏松,细丝直径较大）Ⅴ型、Ⅵ型,表明了致密型的仿丝瓜瓤内络骨修复支架能够形成较多数量的新生骨。经过12周样本培养后发现,Ⅳ型（致密型,带大孔）的骨体积分数能够达到33%。可见,设计与制备的丝瓜瓤内络仿生骨修复支架具有良好的成骨性能,骨缺损边缘与骨支架形成良好的骨键合,且骨组织沿支架表面攀爬生长。
李晓爽[5]（2020）在《梯度多孔载Ag羟基磷灰石基复合陶瓷的制备及性能研究》文中研究表明羟基磷灰石（HA）具有优异的生物活性和骨诱导性,HA化学组成与结构和人体硬组织十分相似,是一种非常有应用价值的骨组织替代材料。HA材料的缺点是极易吸附蛋白质、氨基酸和其他有机质,导致细菌的滋生,此外其力学性能也尚有不足,这就很大程度上限制了它的使用。本研究采用水热法合成载银羟基磷灰石（Ag-HA）粉体,使HA粉体具有良好的抗菌性能。同时采用添加造孔剂法制备孔隙呈现梯度分布的梯度多孔载银羟基磷灰石（Ag-HA）陶瓷和梯度多孔载银羟基磷灰石/二氧化钛（Ag-HA/TiO2）复合陶瓷。本文主要研究了水热反应温度、载Ag量对Ag-HA粉体物相组成、微观形貌的影响,并对Ag-HA粉体进行了抗菌性研究。此外,还研究了造孔剂分布、压制压力、烧结温度和TiO2含量对两种梯度多孔陶瓷孔隙度和烧结收缩率的影响。分析了烧结产物的物相组成和微观形貌,测量了烧结后梯度多孔Ag-HA基陶瓷的压缩性能和抗菌性能。实验结果表明:由水热法制备的Ag-HA粉体与HA具有相同的晶体结构,Ag离子的加入使XRD图谱中的衍射峰向小角度方向偏移,在180℃水热合成后,2Ag-HA粉体具有较好的结晶度,粉体呈细棒状,具有较好的长径比。Ag-HA粉体的抗菌实验表明:Ag-HA粉体抑菌圈直径随Ag离子掺入量的增加而增大,最小抑菌浓度随Ag离子掺入量的增加而降低,纯HA粉体对细菌的生长几乎无抑制作用。梯度多孔Ag-HA陶瓷的孔隙度随着中间层造孔剂含量增加而升高,但烧结收缩率和抗压强度减小;随着压制压力和烧结温度的增大,梯度多孔Ag-HA陶瓷孔隙度降低,而烧结收缩率和抗压强度增强;当造孔剂分布为20wt%-10wt%-20wt%,压制压力为100MPa,烧结温度为1150℃,Ag含量为2%时,烧结后梯度多孔2Ag-HA陶瓷孔隙度为24.7%,烧结收缩率为13.7%,抗压强度为12.6MPa,XRD分析表明烧结产物为掺杂Ag离子的HA相。梯度多孔Ag-HA陶瓷的抗菌实验表明:随载Ag量和孔隙度的增加,梯度多孔Ag-HA陶瓷对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径增加,而纯HA陶瓷未表现出抗菌性能。随着TiO2含量的增加,梯度多孔2Ag-HA/TiO2复相陶瓷的孔隙度先降低后略有提高,而烧结收缩率和抗压强度先增加后略有降低。相同工艺条件下所制备的梯度多孔2Ag-HA/TiO2复相陶瓷（TiO2含量为7wt%）的抗压强度比梯度多孔2Ag-HA陶瓷增加了33.3%。SEM观察显示随着TiO2含量的增加,复合陶瓷孔壁中弥散分布的白色粒子数目增多,孔壁中微孔减少,孔壁被烧结致密。梯度多孔2Ag-HA/TiO2复相陶瓷的抗菌性研究表明:随TiO2含量增加,梯度多孔2Ag-HA/TiO2复相陶瓷对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径均增加,当TiO2含量为7wt%时,多孔复相陶瓷对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别增加了8.7%和8.8%,这表明TiO2和Ag离子联合作用时具有更好的抗菌效果。梯度多孔Ag-HA陶瓷和Ag-HA/TiO2复合陶瓷的杀菌率在1h后达到了99.9%以上,在5h、9h、18h和24h后均达到100%,且抗菌效果具有一定的持久性。
朱斌[6]（2020）在《多孔ZnO/HA生物复合材料的制备与体外矿化及降解行为研究》文中研究指明创伤骨折、骨组织坏死、骨肿瘤、骨结核等导致骨缺损疾病的治疗仍是临床难点。一般采用骨移植来治疗该疾病,然而广泛使用的天然骨修复材料存在来源不足、并发症与免疫排斥等问题,应用受到极大限制,迫切需要开发人工骨修复材料来解决上述问题。目前研发的骨修复材料已被证明具有良好的植骨愈合效果,但是仍有少量患者出现植骨不愈合等问题,主要是由于其与天然骨结构和成分存在一定的差异,导致促成骨活性不足。针对上述问题,本文提出将促进成骨诱导的锌元素（Zn）与纳米羟基磷灰石（HA）进行功能复合,制备出仿骨结构活性增强羟基磷灰石骨修复材料,改善现有材料的活性不足等问题,提高其骨修复能力。基于此,本文通过对天然骨修复材料的结构、活性元素等分析的基础上,利用放电等离子烧结（SPS）技术在无粘结剂条件下制备了多孔Zn O/HA生物复合材料。研究了不同烧结温度、造孔剂添加量及Zn O含量对复合材料微观结构、孔隙特征、力学性能、体外矿化及降解行为的影响与机理。获得以下结论:在不同烧结温度下分别制备了造孔剂添加量25wt.%、Zn O含量6.2wt.%的多孔Zn O/HA复合材料。结果表明,烧结温度在950℃下,复合材料由HA与Zn O相组成,当烧结温度超过950℃后,出现了少量HA的分解产物TCP相,说明过高的烧结温度会导致HA分解;随着烧结温度升高,复合材料中孔径尺寸变小,大小孔之间的通孔结构消失,其抗压强度略有下降,弹性模量变化不大。在烧结温度950℃下,制备了造孔剂添加量分别为25、50及75wt.%的多孔6.2wt.%Zn O/HA复合材料。结果表明,随着造孔剂添加量增加,复合材料孔隙率分别为42.04%、51.26%和62.70%,孔隙率明显提高,孔径尺寸变大,大小孔之间的通孔结构变多;但随着造孔剂添加量增加,抗压强度由148MPa下降至56MPa,弹性模量由6.5GPa下降至3.5GPa。虽然高孔隙有利于细胞黏附、长入及爬行,但是会导致其力学性能出现劣化。在烧结温度950℃及造孔剂含量25 wt.%下,分别制备了Zn O含量为0、1.3、3.7、6.2及8.7wt.%的多孔复合材料。结果表明,随着Zn O含量提高,复合材料孔隙率变化不大,均在40%左右,孔隙均匀分布于材料表面,孔径尺寸在50～400μm间,存在大小孔之间的通孔结构,其抗压强度略有下降,在157～148MPa间,弹性模量变化不大,在6.5GPa左右。体外矿化行为表明,随着孔隙率由42.04%变化至62.70%,复合材料7d后表面沉积的类骨磷灰石越来越多,相比于低孔隙,高孔隙下材料表面的基体已经很难观察到随着Zn O含量由0wt.%增加至8.7wt.%,复合材料7d后表面沉积的类骨磷灰石越来越多,相比0wt.%的含量,8.7wt.%含量下材料表面的基体已经观察不到。降解行为表明,随着孔隙率提高,复合材料的降解速率加快,70d后低孔隙率下的复合材料降解速率为1.0%左右,而高孔隙下复合材料的降解率能达到1.5%左右。随着Zn O含量提高,复合材料的降解速率变快,70d后8.7wt.%Zn O含量的复合材料的降解速率为1.6%左右,而未加入Zn O的复合材料的降解率仅为0.8%左右。综上所述,SPS制备的多孔Zn O/HA复合材料,具有与天然骨修复材料相近的孔隙率、孔径尺寸及结构,而且与现有的羟基磷灰石基人工骨修复材料相比,也具有相近的孔隙特征。由于Zn元素的加入,会提高材料的促成骨能力,随着材料的降解,还能进行Zn2+释放,持续刺激成骨细胞,制备过程中未加入任何粘结剂,有效避免因粘结剂而造成的细胞毒害,作为骨修复材料在临床上具有潜在的应用前景。
宋健平[7]（2020）在《磷灰石除氟剂的制备和除氟性能研究》文中研究说明氟是人体必需的微量元素,如果摄入量太少,易导致蛀牙,但是如果摄入量超越了日常需求值,则会引发地氟病。HA由于其复杂的孔结构和表面化学性质,具有较强的吸附能力,HA的吸氟效率较大,重生容易且不污染环境,是令人满意的饮用水吸氟剂。本课题采用沉淀法获得羟基磷灰石（HA）,通过改变合成温度、钙磷比、陈化时间等制备条件,合成了粉体除氟剂,同时采用FTIR、SEM、XRD、TEM、BET、差热等进行结构分析和性能表征。结果表明:（1）随温度的升高,HA吸氟效率和吸氟容量逐渐降低。（2）随陈化时间从12h增长到32h,HA除氟能力不断增强。（3）Ca/P比为1.40的缺钙型和Ca/P比为2.0缺磷型HA除氟能力下降,正常Ca/P比（1.67）HA的除氟能力更好。（4）掺杂CO32-制备出的粉体较纯HA有更高的除氟效率和更大的吸附容量。同时为改善粉体HA的工业应用缺点,采用造孔剂法把粉状HA制备成多孔的球形颗粒除氟剂,并研究造孔剂的种类、用量和热处理工艺等除氟效果的影响。结论如下:（1）不同种类的造孔剂制备出的多孔陶瓷球颗粒尺寸均匀,碳粉制备出的多孔陶瓷不仅除氟效率最高,而且强度最好。（2）随造孔剂碳粉含量的增多,吸氟能力越来越强,但是力学性能差。含30%碳粉的多孔陶瓷颗粒不仅除氟效率高,而且强度达到7.4N/mm2,满足使用要求。（3）三种不同球径固体颗粒都具有较好的强度,HA多孔陶瓷颗粒球径越小,吸附能力越强。（4）随热处理温度上升,颗粒球的除氟能力下降。1000°C热处理样品不仅强度好,而且有较好的除氟能力。（5）随保温时间的延长,多孔陶瓷球的抗压强度增加,孔隙率先下降后上升,保温时间90min即可获得较好的除氟陶瓷球颗粒。探讨外界条件对除氟剂除氟能力的影响,并进行热力学和动力学分析。研究结果表明:（1）HA固含量增多,除氟率变高,除氟容量下降。（2）温度升高,HA除氟能力逐渐增强,但是太高温度会出现解吸附。（3）过大的氟初始浓度,会造成残留的氟浓度高,超过饮用水规范。（4）延长吸附时间可提高除氟率。（5）强酸强碱环境都不利于吸氟,在弱酸（p H=5）条件,HA除氟效率最高,吸附容量也最大。（6）可以采用粉体HA和球形颗粒HA吸氟剂配合使用来处理含氟水质。先用粉体的HA把5mg/L降低到2mg/L以下,再用球形颗粒HA吸氟剂进行二次吸氟,使其残留氟浓度<1.0mg/L。（7）HA陶瓷球的吸附与Langmuir模型符合度更佳,说明HA陶瓷球的除氟作用为单分子层吸氟,化学吸氟起到主要的作用。（8）吸附F-的热力学参数表明:ΔG0<0,说明吸附过程是自发发生的;ΔH0>0,说明除氟是吸热过程;ΔS0>0,表明F-在HA表面去除时有序程度变小,杂乱度增加。（9）动力学模型中,拟二级动力学拟合参数最优,说明球形颗粒吸氟剂除F-主要是化学反应吸附影响。
于文韬[8]（2020）在《AZ31B镁合金表面羟基磷灰石基涂层材料的制备及其性能研究》文中认为和传统的可植入医用金属材料相比,镁合金凭借着与骨骼匹配度更高的弹性模量、无毒、可降解以及能够避免二次手术等独特的优势,获得了越来越多学者们的关注。但是其优点也是其缺点,由于其降解速率过快,无法迎合骨组织恢复的时间,容易导致植入体应用的失效,因此,控制可生物降解镁合金在体内的腐蚀速率成为临床应用中的主要挑战。而对镁合金进行表面改性的主要方法便是在其表面涂覆生物陶瓷涂层,其中,羟基磷灰石作为生物陶瓷涂层,具有良好的生物活性,耐降解性,能够和骨组织间形成化学键合,促进骨组织的修复和再生长,因此成为应用较广泛的生物涂层材料。为了增强镁合金的耐降解性、生物活性,提高其与骨组织间的键合强度、与羟基磷灰石涂层间的结合强度,本研究分别采用两种不同的方法在AZ31B镁合金表面制备了氟掺杂的羟基磷灰石（FHAp）涂层。研究了制备工艺参数以及氟离子掺杂量对FHAp涂层形貌、相组成以及耐蚀性能的影响。通过扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线衍射（XRD）等手段对涂层的形貌、微观组织、相组成等进行了表征测试与分析。同时,通过电化学阻抗谱（EIS）、极化曲线、体外模拟体液浸泡试验以及细胞培养实验评价了涂层的耐腐蚀性、降解行为和细胞相容性。采用微弧氧化与水热处理结合的方法在AZ31B镁合金表面成功制备了FHAp/MAO复合涂层。首先通过控制微弧氧化的工艺参数确定了最优的制备MAO涂层的条件为:电流0.25 A,频率400 Hz,占空系数75%,氧化时间3 min。在水热处理过程中,随着水热溶液氟离子掺杂量的增加,涂层的致密度逐渐提升,当F/Ca的掺杂比为0.2时,所获得的FHAp/MAO复合涂层的致密度最大,此时涂层由相互紧密连接的呈高度放射状排列的纳米棒状结构组成。FHAp/MAO复合涂层的厚度约为20μm,并且该涂层与基体结合良好。电化学测试及模拟体液浸泡实验均表明该复合涂层比单一涂层和空白基体具有更高的耐腐蚀性和更低的降解速率。此外,体外细胞培养实验表明,FHAp/MAO复合涂层不具有细胞毒性,且涂层的表面微结构有利于细胞的粘附与铺展,氟离子的掺杂还进一步提高了ALP的活性,有利于成骨细胞的早期分化。采用电化学沉积的方法在AZ31B镁基体表面成功合成了新型的纳米棒状结构的FHAp涂层。首先确定了电化学沉积模式为恒电流模式,然后优化电化学参数确定沉积涂层的电流密度为2.5 mA/m2。碱热处理能够促进Ca-P涂层转化为HAp涂层并使得FHAp涂层继续生长,从而使得碱热处理后涂层表面的微裂纹消失。在电化学沉积过程中,随着电解液中氟离子掺杂量的增加,涂层的致密度以及均匀度也在不断的增加,当F/Ca的掺杂比为0.2时,所获得的FHAp涂层的致密度最大,此时涂层由相互紧密排列的纳米棒状结构组成,且纳米棒的直径约为100 nm。FHAp涂层的厚度约为3μm,与基体结合良好,并且具有较高的平均粗糙度。电化学测试及模拟体液浸泡实验均表明FHAp涂层比单纯的HAp涂层和镁基体具有更高的防腐性能和更低的降解速率。体外细胞培养实验表明,纯HAp涂层和FHAp涂层的表面都有利于细胞早期的粘附、生长和繁殖,但FHAp涂层表面细胞粘附的数量更多,铺展更充分,说明氟离子的掺杂有利于细胞在涂层表面的增殖与生长。
陈雪岩[9]（2020）在《HA基人工骨材料的制备及性能的研究》文中研究说明羟基磷灰石（HA）是一种理想的人工骨材料,由于其优异的生物学特性而被广泛用于骨组织修复替代领域。但纯HA材料在力学性能和微观结构上与人骨存在显着的差异。为提高纯HA力学性能,引入增强体碳纤维（CF）,获得CF增强HA复合材料（CF/HA）。为解决传统方法（常压/热压烧结）制备的CF/HA复合材料中基体的脱羟分解易导致的纤维氧化损伤的问题,采用放电等离子体烧结（SPS）制备出高性能CF/HA复合材料。同时从仿生角度出发,为达到与骨组织相似的结构,选择NH4HCO3为造孔剂,制备出多孔HA材料。并对CF/HA复合材料及多孔HA材料的性能进行了研究。本文主要内容及结论如下:（1）采用SPS制备了 CF/HA复合材料,探究了制备工艺及纤维含量对复合材料物相成分、微观结构及力学性能的影响,并揭示了 SPS制备CF/HA复合材料的烧结原理和增韧机理。结果表明,SPS制备的CF/HA复合材料中基体HA未产生脱羟分解,且纤维与基体紧密结合,充分发挥了纤维的增强增韧效果。随着烧结温度的升高,复合材料的硬度和弯曲强度降低;同时随着纤维含量从0wt%增加0.8wt%,复合材料的硬度从633.3HV降至402.1HV,而弯曲强度先增加后降低。当烧结温度为830℃、CF含量为0.5wt%时,复合材料弯曲强度为110.4MPa、断裂韧性为2.41MPa·m1/2、脆性指数为2.59μm-1/2、粗糙度为0.558μm。其综合力学性能明显高于纯HA材料及传统烧结法制备的复合材料,弯曲强度和断裂韧性等重要性能指标符合人体密质骨的临床使用要求。（2）采用NH4HCO3为造孔剂制备了多孔HA材料,研究了造孔剂含量及烧结温度对多孔HA材料的孔隙结构和力学性能的影响。结果表明,多孔HA材料主要成分为纯HA相,孔径大小为20～200μm,且分布均匀。随着NH4HCO3含量从0wt%增加到70wt%,孔的数量明显增多,但孔结构的完整性逐渐降低,同时压缩强度从127.89±9.83MPa下降到4.07±0.49MPa。当烧结温度从1100℃升高到1300℃,多孔HA材料的压缩强度逐渐增大。当造孔剂含量为30wt%、烧结温度为1200℃时,所制备的多孔HA材料的孔隙率（30%）及压缩性能（38.16±2.44MPa）均满足松质骨的要求。（3）通过体外细胞培养实验对CF/HA复合材料的成骨分化能力及生物安全性进行了研究;同时,通过模拟体液（SBF）浸泡和体内小鼠胫骨骨缺损植入实验对多孔HA材料的生物矿化能力及骨诱导性进行了评价。细胞实验观察到,MC3T3-E1成骨细胞能够在CF/HA样品表面黏附并良好增殖;MTT检测表明CF/HA样品上细胞的吸光度值（OD）明显高于对照组（常压制备的纯HA材料）。结合茜素红染色结果,表明CF/HA复合材料具备促进细胞成骨分化的能力和生物安全基础。多孔HA材料在SBF溶液中能够在较短的时间内生成磷灰石层,且随着浸泡时间的增加,磷灰石层越厚。小鼠胫骨骨缺损模型中植入多孔HA材料后,小鼠的一切生命特征活动正常。Micro-CT的扫描分析和三维重建观察到植入的多孔HA材料与骨组织之间已紧密结合,表明多孔HA具有优异的成骨性能及体内应用的科学安全性。本研究所制备的CF/HA复合材料及多孔HA材料具有优异的力学性能和生物学性能,可满足骨组织不同部位的结构性能需求,为实现HA基人工骨材料进入临床研究奠定了一定的理论基础。
王元震[10]（2020）在《基于SLS的羟基磷灰石复合材料人工骨支架工艺研究》文中研究表明生物增材制造技术极大地方便了仿生及再生医学的研究发展,医疗模型多元化的前提可通过快速成型技术并依托于三维模型迅速的制造完成,其打印样品的精度、强度和形状都更贴近实际所需要的医疗模型。组织工程支架作为生物增材制造的一种,其所需模型更加复杂,强度、精度等要求更加严格,所以选择性激光烧结技术成为切实可行的加工手段之一。选择性激光烧结技术材料选择多样化,并且打印时无需添加多于支撑为制作医疗模型减少了加工时间并提高了精度。由于选择性激光烧结技术的特殊性,则使得加工人工骨支架有了更新的要求。基于组织工程支架的性能及加工要求,本文将选择骨诱导活性和骨传导力较强的经基磷灰石作为基体材料,选择熔点可低温成型的聚己内酯作为主要粘结剂。制备了用于单层烧结实验不同组分配比的羟基磷灰石/聚己内酯复合粉末材料,通过单层烧结实验获得羟基磷灰石/聚己内酯复合材料的配比可行性方案,由于红外光谱中打印前后的羟基磷灰石/聚己内酯复合材料中并无新的波峰产生可得知并没有产生新的基团,打印过程为纯物理变化。分析了在打印过程中激光与粉床之间的热传导方式,并简单研究了选择性激光烧结的成型机理,并建立了传热模型、参数计算模型。以软件comsol为平台,建立羟基磷灰石/聚己内酯复合粉末材料有限元热源模型和几何模型,考量材料实际的物性参数和仿真过程的边界条件,对羟基磷灰石/聚己内酯复合粉末材料烧结过程进行多场耦合仿真分析并获得温度场数据,讨论加工参数和粘结剂配比对仿真结果的影响,为羟基磷灰石/聚己内酯复合粉末材料制备和烧结工艺参数优化提供理论支撑。采用正交试验法,利用羟基磷灰石/聚己内酯复合材料进行烧结成型,并以拉伸强度、弯曲强度、密度和尺寸精度为考量指标,对烧结件影响较大的四因素（激光功率、扫描速度、扫描间距和分层厚度）对考量指标的影向趋势进行分析,获得SLS最佳工艺参数,并利用该参数进行不同纤维素含量多孔骨支架的可行性分析及设计制造。通过测量孔隙率与压缩强度选取最佳的纤维素含量。
二、多孔羟基磷灰石生物陶瓷的研究现状与进展（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、多孔羟基磷灰石生物陶瓷的研究现状与进展（论文提纲范文）
（1）骨修复用抗菌改性HA-SiO2复合多孔材料的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 生物材料简介 |
| 1.2 骨组织工程 |
| 1.2.1 简介 |
| 1.2.2 骨组织工程支架 |
| 1.2.3 骨修复材料分类 |
| 1.3 骨修复用无机非金属材料 |
| 1.3.1 磷酸钙简介 |
| 1.3.2 生物玻璃简介 |
| 1.4 抗菌材料 |
| 1.4.1 简介 |
| 1.4.2 纳米氧化锌抗菌 |
| 1.5 静电纺丝 |
| 1.5.1 原理 |
| 1.5.2 静电纺丝机 |
| 1.6 选题意义及研究内容 |
| 1.6.1 选题意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 检测与表征 |
| 2.3.1 X射线衍射分析(X-ray diffraction,XRD) |
| 2.3.2 傅里叶红外光谱(FTIR)分析 |
| 2.3.3 扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy,SEM) |
| 2.3.4 抗压强度(Compressive Strength) |
| 2.3.5 孔隙率检测 |
| 2.3.6 体外降解测试 |
| 2.3.7 体外细胞毒性测试 |
| 2.3.8 细胞粘附测试 |
| 2.3.9 抗菌性能测试 |
| 第三章 羟基磷灰石-二氧化硅无机纤维膜的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方案 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 HA-SiO_2纤维膜形貌和成分分析 |
| 3.3.2 HA-SiO_2纤维膜XRD分析 |
| 3.3.3 HA-SiO_2纤维膜FT-IR分析 |
| 3.3.4 HA-SiO_2纤维膜体外细胞毒性分析 |
| 3.3.5 HA-SiO_2纤维膜细胞粘附性分析 |
| 3.3.6 HA-SiO_2纤维膜降解性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 纳米氧化锌改性羟基磷灰石-二氧化硅复合无机纤维膜的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方案 |
| 4.2.1 纳米氧化锌改性纳米羟基磷灰石(ZnO/HA)粉体的制备 |
| 4.2.2 纳米氧化锌抗菌改性羟基磷灰石-二氧化硅复合纤维膜(ZnO/HA-SiO_2)的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 ZnO/HA形貌和成分分析 |
| 4.3.2 ZnO/HA抑菌性能分析 |
| 4.3.3 ZnO/HA-SiO_2纤维膜微观形貌和成分分析 |
| 4.3.4 ZnO/HA-SiO_2纤维膜XRD分析 |
| 4.3.5 ZnO/HA-SiO_2纤维膜抑菌性能分析 |
| 4.3.6 ZnO/HA-SiO_2纤维膜体外细胞毒性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 纳米氧化锌改性的羟基磷灰石-二氧化硅多孔支架的制备及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方案 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 复合多孔支架的形貌分析 |
| 5.3.2 复合多孔支架的孔隙率分析 |
| 5.3.3 复合多孔支架的抗压强度分析 |
| 5.3.4 复合多孔支架的细胞粘附性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 羟基磷灰石-二氧化硅复合纤维膜材料的动物实验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方案与观察方法 |
| 6.2.1 实验方法 |
| 6.2.2 实验观察 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 大体观察 |
| 6.3.2 影像学观察 |
| 6.3.3 组织学观察 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录A:攻读硕士期间发表的论文与专利 |
| 附录B:攻读硕士期间获奖情况 |
（2）HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 生物医用钛合金材料研究和应用 |
| 1.1.1 生物医用钛合金发展及应用现状 |
| 1.1.2 生物医用Ti-Nb-Zr系合金研究现状 |
| 1.1.3 生物医用Ti-Nb-Zr合金存在的问题 |
| 1.2 钛基羟基磷灰石活性陶瓷复合材料的研究现状 |
| 1.2.1 羟基磷灰石生物活性陶瓷的生物活性和骨传导性 |
| 1.2.2 钛基羟基磷灰石涂层复合材料研究现状 |
| 1.2.3 HA/Ti生物复合材料的研究进展 |
| 1.2.4 HA/Ti-Nb-Zr生物复合材料研究现状 |
| 1.2.5 放电等离子烧结制备技术 |
| 1.3 钛合金及其复合材料的热处理工艺 |
| 1.4 课题研究的意义及主要研究内容 |
| 1.4.1 课题研究的意义 |
| 1.4.2 课题主要研究内容 |
| 第二章 实验材料与方法 |
| 2.1 HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料的制备 |
| 2.1.1 实验原材料 |
| 2.1.2 复合材料的烧结 |
| 2.2 HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料的退火工艺 |
| 2.3 HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料组织及性能的分析测试方法 |
| 2.3.1 复合材料的致密度的测定 |
| 2.3.2 复合材料的微观组织和结构 |
| 2.3.3 复合材料的力学性能表征 |
| 2.3.4 复合材料的腐蚀性能表征 |
| 2.3.5 复合材料的体外生物活性表征 |
| 第三章 HA含量对HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的组织演变与力学性能的影响 |
| 3.1 烧结温度对Ti-24Nb-4Zr合金显微组织及力学性能的影响 |
| 3.1.1 烧结温度对Ti-24Nb-4Zr合金相对微观组织的影响 |
| 3.1.2 烧结温度对Ti-24Nb-4Zr合金力学性能的影响 |
| 3.2 HA含量对HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料组织与性能的影响 |
| 3.2.1 HA含量对复合材料相对致密度的影响 |
| 3.2.2 HA含量对复合材料微观组织的影响 |
| 3.2.3 HA含量对复合材料力学性能的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 退火温度对5HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料组织演变及性能的影响 |
| 4.1 退火温度对5HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料微观组织的影响 |
| 4.2 退火温度对5HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料力学性能的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料体外电化学腐蚀及矿化性能 |
| 5.1 HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的体外电化学腐蚀性能 |
| 5.1.1 HA含量和退火处理对复合材料电化学腐蚀性能的影响 |
| 5.1.2 HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的腐蚀机理 |
| 5.2 HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的体外生物活性 |
| 5.2.1 HA含量和退火处理对复合材料体外矿化性能的影响 |
| 5.2.2 HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的矿化机理 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士期间发表论文目录 |
（3）羟基磷灰石多孔骨支架的光固化制备工艺及力学与生物学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 骨组织工程概述 |
| 1.1.1 天然骨的组成与特性 |
| 1.1.2 骨缺损的治疗方法 |
| 1.2 骨支架的多孔结构设计方法的研究现状 |
| 1.2.1 基于CAD的骨支架结构设计方法 |
| 1.2.2 基于CT图像的骨支架结构设计方法 |
| 1.3 骨支架制造技术的研究现状 |
| 1.3.1 骨支架的传统制造技术 |
| 1.3.2 骨支架的增材制造技术 |
| 1.4 骨支架性能评价的研究现状 |
| 1.5 存在的主要问题 |
| 1.6 本文的研究目的、意义和主要研究内容 |
| 1.6.1 研究的目的和意义 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 第2章 多孔骨支架的结构重建与设计方法研究 |
| 2.1 骨重建理论 |
| 2.1.1 骨重建的过程 |
| 2.1.2 骨重建的激励信号 |
| 2.1.3 骨重建的数学描述 |
| 2.2 多孔骨支架结构的重建与设计方法 |
| 2.2.1 骨支架的设计要求 |
| 2.2.2 结构设计总体流程 |
| 2.2.3 骨重建控制方法 |
| 2.2.4 孔隙率控制方法 |
| 2.2.5 孔径控制方法 |
| 2.2.6 APDL程序设计 |
| 2.3 多孔骨支架结构的设计结果 |
| 2.3.1 骨密度的变化 |
| 2.3.2 骨支架内的孔分布 |
| 2.3.3 骨支架内的不连续单元 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 羟基磷灰石光固化单线扫描模型研究 |
| 3.1 陶瓷光固化概述 |
| 3.1.1 陶瓷浆料的组成 |
| 3.1.2 陶瓷光固化设备 |
| 3.2 单线扫描理论分析 |
| 3.2.1 光强分布模型 |
| 3.2.2 固化线模型 |
| 3.2.3 固化线厚度和宽度 |
| 3.3 单线扫描实验研究 |
| 3.3.1 固化线厚度实验研究 |
| 3.3.2 固化线宽度实验研究 |
| 3.3.3 透射深度和临界曝光量实验研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 羟基磷灰石多孔骨支架的成型质量与力学性能研究 |
| 4.1 工艺参数对多孔骨支架成型质量的影响 |
| 4.1.1 实验方案 |
| 4.1.2 激光功率的影响 |
| 4.1.3 扫描速度的影响 |
| 4.1.4 光斑半径的影响 |
| 4.1.5 扫描间距的影响 |
| 4.1.6 扫描路径的影响 |
| 4.1.7 层厚的影响 |
| 4.2 工艺参数的优选 |
| 4.2.1 因素与水平设定 |
| 4.2.2 优选分析 |
| 4.2.3 后处理工艺分析 |
| 4.3 多孔结构对骨支架力学性能的影响 |
| 4.3.1 实验方案 |
| 4.3.2 孔隙率对力学性能的影响 |
| 4.3.3 孔径对力学性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 多孔骨支架内多场作用的数值分析 |
| 5.1 多孔骨支架内的多场作用模型 |
| 5.1.1 骨组织内的微环境 |
| 5.1.2 多场作用模型 |
| 5.2 多孔骨支架内的多场作用分析 |
| 5.2.1 数值分析方法 |
| 5.2.2 孔壁应变分析 |
| 5.2.3 流体剪应力分析 |
| 5.2.4 细胞相浓度分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 羟基磷灰石多孔骨支架的生物学性能研究 |
| 6.1 实验方案 |
| 6.1.1 主要设备和试剂 |
| 6.1.2 骨髓间充质干细胞的提取 |
| 6.1.3 细胞的培养和接种 |
| 6.1.4 生物相容性检测 |
| 6.1.5 细胞增殖性能检测 |
| 6.2 多孔骨支架内细胞的分布与增殖规律研究 |
| 6.2.1 生物相容性评价 |
| 6.2.2 细胞相浓度对细胞初期分布的影响 |
| 6.2.3 孔壁应变对细胞增殖性能的影响 |
| 6.2.4 流体剪应力对细胞增殖性能的影响 |
| 6.3 多孔骨支架内细胞增殖性能的预测模型 |
| 6.3.1 预测模型的建立 |
| 6.3.2 预测模型的评价 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 论文创新点摘要 |
| 参考文献 |
| 攻读傅士学位期间发表的学术论文和获得的奖励 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）基于光固化3D打印的颅骨植入物制备及其生物活性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 骨修复材料及其支架的制备 |
| 1.1.1 骨组织的结构特征 |
| 1.1.2 骨修复材料的发展历程 |
| 1.1.3 骨修复支架的制备技术 |
| 1.2 骨修复支架的结构设计现状 |
| 1.2.1 多孔骨支架的结构设计参数 |
| 1.2.2 多孔骨支架不规则结构的设计现状 |
| 1.2.3 多孔骨支架规则结构的设计现状 |
| 1.3 骨修复支架性能评价指标 |
| 1.3.1 力学性能 |
| 1.3.2 生物相容性 |
| 1.3.3 成骨性 |
| 1.4 课题的提出及主要研究内容 |
| 1.4.1 课题的提出 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 羟基磷灰石的光固化3D打印制备及其生物安全性 |
| 2.1 光固化3D打印羟基磷灰石的制备 |
| 2.2 光固化3D打印羟基磷灰石中树脂热解特性及其分解反应分析 |
| 2.2.1 光固化3D打印羟基磷灰石中树脂的热解特性 |
| 2.2.2 光固化3D打印羟基磷灰石中树脂的分解反应分析 |
| 2.3 光固化3D打印制备羟基磷灰石的微观形貌分析 |
| 2.4 光固化3D打印制备羟基磷灰石试件的体外细胞毒性试验 |
| 2.4.1 体外细胞毒性试验方案 |
| 2.4.2 体外细胞毒性试验结果 |
| 2.5 光固化3D打印制备羟基磷灰石的体内预植入试验 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于丝瓜瓤内络结构的骨修复支架仿生重建及制备 |
| 3.1 仿生骨修复支架模型的建立 |
| 3.1.1 自然界中的丝瓜瓤内络 |
| 3.1.2 丝瓜瓤内络三维模型的获取 |
| 3.1.3 丝瓜瓤内络三维模型的调整 |
| 3.1.4 仿生骨修复支架模型的建立 |
| 3.2 仿生骨修复支架模型的打印 |
| 3.2.1 实体打印件与设计模型的对比 |
| 3.2.2 实体打印件与设计模型尺寸差异原因分析 |
| 3.3 仿生骨修复支架实体打印件的后处理 |
| 3.3.1 后处理各阶段试件的微观形貌 |
| 3.3.2 后处理各阶段试件的孔隙率 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 光固化3D打印制备羟基磷灰石仿生骨修复支架的成骨性能 |
| 4.1 仿生骨修复支架体内植入实验 |
| 4.2 仿生骨修复支架的体内成骨性能 |
| 4.2.1 兔顶骨灰度图像的阈值分割 |
| 4.2.2 仿生骨修复支架的成骨性能评价 |
| 4.2.3 仿生骨修复支架表面的新骨分布及成骨质量 |
| 4.2.4 骨重建良好的结构单元的提取与分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论和展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的奖励 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）梯度多孔载Ag羟基磷灰石基复合陶瓷的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 生物陶瓷材料概述 |
| 1.1.1 碳素生物材料 |
| 1.1.2 氧化铝生物材料 |
| 1.1.3 β-磷酸三钙生物材料 |
| 1.1.4 羟基磷灰石生物材料 |
| 1.2 羟基磷灰石(HA)简介 |
| 1.2.1 HA特性 |
| 1.2.2 HA研究进展 |
| 1.2.3 HA应用 |
| 1.3 载银羟基磷灰石(Ag-HA)粉体的特性及制备方法 |
| 1.3.1 Ag-HA粉体的特性 |
| 1.3.2 Ag-HA粉体的制备方法 |
| 1.4 多孔HA生物医用陶瓷的特性及制备方法 |
| 1.4.1 多孔HA生物医用陶瓷的特性 |
| 1.4.2 多孔HA生物医用陶瓷的制备方法 |
| 1.5 纳米二氧化钛(TiO_2)简介 |
| 1.5.1 纳米TiO_2特性 |
| 1.5.2 纳米TiO_2应用 |
| 1.5.3 纳米TiO_2复合材料的研究进展 |
| 1.6 本实验研究目的及内容 |
| 2 实验内容与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验过程 |
| 2.2.1 Ag-HA粉体的制备 |
| 2.2.2 梯度多孔Ag-HA陶瓷的制备 |
| 2.2.3 梯度多孔Ag-HA/TiO_2 复合陶瓷的制备 |
| 2.3 性能测试 |
| 2.3.1 孔隙度测试 |
| 2.3.2 烧结收缩率测试 |
| 2.3.3 X射线衍射分析 |
| 2.3.4 显微组织观察及能谱分析 |
| 2.3.5 压缩性能检测 |
| 2.3.6 抗菌实验 |
| 3 实验结果与分析 |
| 3.1 Ag-HA粉体的物相组成分析 |
| 3.1.1 Ag含量对Ag-HA粉体物相组成的影响 |
| 3.1.2 水热温度对Ag-HA粉体物相组成的影响 |
| 3.2 Ag-HA粉体显微组织分析 |
| 3.3 Ag-HA粉体抗菌性能分析 |
| 3.3.1 载Ag量对Ag-HA粉体抑菌圈的影响 |
| 3.3.2 载Ag量对Ag-HA粉体最小抑菌浓度的影响 |
| 3.3.3 载Ag量对Ag-HA粉体杀菌率的影响 |
| 3.4 梯度多孔Ag-HA陶瓷孔隙度分析 |
| 3.4.1 造孔剂分布对梯度多孔Ag-HA陶瓷孔隙度的影响 |
| 3.4.2 压制压力对梯度多孔Ag-HA陶瓷孔隙度的影响 |
| 3.4.3 烧结温度对梯度多孔Ag-HA陶瓷孔隙度的影响 |
| 3.4.4 载Ag量对梯度多孔Ag-HA陶瓷孔隙度的影响 |
| 3.5 梯度多孔Ag-HA陶瓷烧结收缩率分析 |
| 3.5.1 造孔剂分布对梯度多孔Ag-HA陶瓷烧结收缩率的影响 |
| 3.5.2 压制压力对梯度多孔Ag-HA陶瓷烧结收缩率的影响 |
| 3.5.3 烧结温度对梯度多孔Ag-HA陶瓷烧结收缩率的影响 |
| 3.6 梯度多孔Ag-HA陶瓷物相组成分析 |
| 3.7 梯度多孔Ag-HA陶瓷显微组织分析 |
| 3.8 梯度多孔Ag-HA陶瓷的力学性能分析 |
| 3.8.1 造孔剂分布对梯度多孔Ag-HA陶瓷抗压强度的影响 |
| 3.8.2 压制压力对梯度多孔Ag-HA陶瓷抗压强度的影响 |
| 3.8.3 烧结温度对梯度多孔Ag-HA陶瓷抗压强度的影响 |
| 3.9 梯度多孔Ag-HA陶瓷抗菌性能分析 |
| 3.9.1 Ag含量对梯度多孔Ag-HA陶瓷抑菌圈的影响 |
| 3.9.2 Ag含量对梯度多孔Ag-HA陶瓷杀菌率的影响 |
| 3.10 梯度多孔Ag-HA/TiO_2 复合陶瓷孔隙度和烧结收缩率分析 |
| 3.11 梯度多孔Ag-HA/TiO_2 复合陶瓷物相组成分析 |
| 3.12 梯度多孔Ag-HA/TiO_2 复合陶瓷显微组织分析 |
| 3.13 梯度多孔Ag-HA/TiO_2 复合陶瓷力学性能分析 |
| 3.14 梯度多孔Ag-HA/TiO_2 复合陶瓷抗菌性能分析 |
| 3.14.1 TiO_2 含量对梯度多孔Ag-HA/TiO_2 复合陶瓷抑菌圈的影响 |
| 3.14.2 TiO_2 含量对梯度多孔Ag-HA/TiO_2 复合陶瓷杀菌率的影响 |
| 4 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（6）多孔ZnO/HA生物复合材料的制备与体外矿化及降解行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 骨缺损疾病及临床治疗现状 |
| 1.2 骨缺损修复材料的研究现状及存在问题 |
| 1.2.1 天然骨修复材料的临床应用及存在问题 |
| 1.2.2 人工骨修复材料的研究现状及存在的问题 |
| 1.3 羟基磷灰石基人工骨修复材料的研究现状及存在问题 |
| 1.3.1 羟基磷灰石简介 |
| 1.3.2 多孔羟基磷灰石基骨修复材料的研究现状及存在问题 |
| 1.4 锌元素的成骨诱导性与抗菌性及在羟基磷灰石中的研究现状 |
| 1.4.1 锌元素的成骨诱导性能及在临床上的应用现状 |
| 1.4.2 锌元素在羟基磷灰石中的研究现状 |
| 1.5 课题研究的意义及内容 |
| 1.5.1 课题研究的意义及目的 |
| 1.5.2 课题研究的内容 |
| 第二章 实验方法与过程 |
| 2.1 多孔ZnO/HA生物复合材料的制备过程 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 复合材料的制备过程 |
| 2.2 多孔ZnO/HA生物复合材料的表征方法 |
| 2.2.1 材料成分检测 |
| 2.2.2 材料微观组织表征 |
| 2.2.3 材料孔隙特征表征 |
| 2.2.4 材料力学性能表征 |
| 2.2.5 材料体外矿化性能及降解行为表征 |
| 第三章 多孔ZnO/HA生物复合材料微观结构与孔隙特征及力学性能的研究 |
| 3.1 机械球磨后ZnO/HA复合粉末微观组织的变化 |
| 3.2 烧结温度对复合材料微观结构与孔隙特征及力学性能的影响 |
| 3.2.1 烧结温度对复合材料微观结构的影响 |
| 3.2.2 不同烧结温度下复合材料孔隙特征变化 |
| 3.2.3 烧结温度对复合材料力学性能的影响 |
| 3.3 造孔剂添加量对复合材料孔隙特征及力学性能的影响 |
| 3.3.1 不同造孔剂添加量下复合材料孔隙特征变化 |
| 3.3.2 造孔剂添加量对复合材料力学性能的影响 |
| 3.4 ZnO含量对复合材料微观结构与孔隙特征及力学性能的影响 |
| 3.4.1 ZnO含量对复合材料微观结构的影响 |
| 3.4.2 不同ZnO含量下复合材料孔隙特征变化 |
| 3.4.3 ZnO含量对复合材料力学特征的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 多孔ZnO/HA生物复合材料体外矿化性能与降解行为研究 |
| 4.1 孔隙率对复合材料体外矿化性能与降解行为的影响 |
| 4.1.1 孔隙率对复合材料体外矿化性能的影响 |
| 4.1.2 不同孔隙率下复合材料的降解行为 |
| 4.2 ZnO含量对复合材料体外矿化性能与降解行为的影响 |
| 4.2.1 ZnO含量对复合材料体外矿化性能的影响 |
| 4.2.2 不同ZnO含量下复合材料的降解行为 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士期间发表论文目录 |
（7）磷灰石除氟剂的制备和除氟性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 饮用水除氟现状 |
| 1.1.1 氟的危害 |
| 1.1.2 除氟方式 |
| 1.2 羟基磷灰石 |
| 1.2.1 羟基磷灰石的制备 |
| 1.2.2 羟基磷灰石的结构 |
| 1.2.3 羟基磷灰石的吸附性能 |
| 1.3 影响羟基磷灰石除氟的因素 |
| 1.4 羟基磷灰石除氟机理的研究进展 |
| 1.5 多孔羟基磷灰石的制备方法及应用现状 |
| 1.5.1 多孔羟基磷灰石的制备 |
| 1.5.2 多孔羟基磷灰石的应用 |
| 1.6 研究目的、意义以及主要内容 |
| 第二章 分析和表征 |
| 2.1 XRD |
| 2.2 红外 |
| 2.3 抗压强度 |
| 2.4 BET |
| 2.5 SEM |
| 2.6 TEM |
| 2.7 差热分析 |
| 2.8 氟离子的测定方法 |
| 第三章 羟基磷灰石粉体除氟剂的制备研究 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 实验原料 |
| 3.1.2 实验仪器 |
| 3.1.3 制备HA粉体的实验装置 |
| 3.1.4 HA粉体的制备过程 |
| 3.1.5 碳酸根掺杂羟基磷灰石(CHA)的制备 |
| 3.1.6 总离子缓冲液配置 |
| 3.1.7 氟离子浓度的测定过程 |
| 3.2 研究结果与讨论 |
| 3.2.1 制备温度对HA除氟性能的影响 |
| 3.2.2 陈化时间对HA除氟性能的影响 |
| 3.2.3 Ca/P配比对HA除氟性能的影响 |
| 3.2.4 碳酸根掺杂对HA除氟性能的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 磷灰石多孔陶瓷的制备及工艺研究 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 实验原料 |
| 4.1.2 实验仪器和设备 |
| 4.1.3 HA多孔陶瓷的制备及工艺研究 |
| 4.1.4 吸氟实验 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 造孔剂种类的影响 |
| 4.2.2 造孔剂含量的影响 |
| 4.2.3 成球颗粒球径的影响 |
| 4.2.4 热处理制度影响 |
| 4.2.4.1 热处理温度的影响 |
| 4.2.4.2 保温时间的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 吸附研究以及吸附热力学和动力学分析 |
| 5.1 HA多孔陶瓷吸附性能研究 |
| 5.1.1 固含量对除氟性能的影响 |
| 5.1.2 温度对除氟性能的影响 |
| 5.1.3 初始浓度对除氟性能的影响 |
| 5.1.4 pH值对除氟性能的影响 |
| 5.1.5 吸附时间对除氟性能的影响 |
| 5.2 粉体HA吸附剂吸附性能研究 |
| 5.2.1 固含量对除氟性能的影响 |
| 5.2.2 温度对除氟性能的影响 |
| 5.2.3 初始浓度对除氟性能的影响 |
| 5.2.4 pH值对除氟性能的影响 |
| 5.2.5 吸附时间对除氟性能的影响 |
| 5.2.6 粉体和固体吸附剂比较差异以及配合使用 |
| 5.3 吸附热动力学论证除氟机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结和研究展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（8）AZ31B镁合金表面羟基磷灰石基涂层材料的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 可植入生物医用材料 |
| 1.2 可植入医用镁合金 |
| 1.2.1 镁合金作为医用植入材料的优势和应用前景 |
| 1.2.2 生物医用镁合金的腐蚀 |
| 1.3 羟基磷灰石涂层 |
| 1.4 镁合金表面羟基磷灰石涂层的制备方法 |
| 1.4.1 磁控溅射法 |
| 1.4.2 溶胶-凝胶法 |
| 1.4.3 仿生矿化法 |
| 1.4.4 微弧氧化法 |
| 1.4.5 水热处理法 |
| 1.4.6 电化学沉积法 |
| 1.5 羟基磷灰石涂层的掺杂 |
| 1.5.1 锶掺杂羟基磷灰石 |
| 1.5.2 镁掺杂羟基磷灰石 |
| 1.5.3 锌掺杂羟基磷灰石 |
| 1.5.4 氟掺杂羟基磷灰石 |
| 1.6 论文选题目的和主要内容 |
| 第二章 实验材料及测试方法 |
| 2.1 实验材料及试剂 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验试剂 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 样品的表征与性能测试方法 |
| 2.3.1 SEM和 EDS分析 |
| 2.3.2 XRD测试 |
| 2.3.3 XPS分析 |
| 2.3.4 FTIR分析 |
| 2.3.5 AFM表征 |
| 2.3.6 电化学测试 |
| 2.3.7 体外浸泡实验 |
| 2.3.8 体外细胞培养实验 |
| 第三章 镁合金表面FHAp/MAO复合涂层的制备及其性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 FHAp/MAO复合涂层的制备 |
| 3.2.1 镁合金的预处理 |
| 3.2.2 微弧氧化工艺 |
| 3.2.3 水热处理 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 氧化时间对微弧氧化涂层微观形貌的影响 |
| 3.3.2 占空比对微弧氧化涂层微观形貌的影响 |
| 3.3.3 氟掺杂量对复合涂层微观形貌的影响 |
| 3.3.4 复合涂层的物相组成 |
| 3.3.5 复合涂层的化学成分分析 |
| 3.3.6 复合涂层的断面形貌 |
| 3.3.7 涂层的电化学性能测试 |
| 3.3.8 浸泡实验 |
| 3.3.9 FHAp/MAO复合涂层的形成过程及机理 |
| 3.3.10 复合涂层的生物相容性试验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 镁合金表面FHAp涂层的制备及其性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 FHAp涂层的制备 |
| 4.2.1 镁合金的预处理 |
| 4.2.2 电化学沉积涂层 |
| 4.2.3 碱热处理 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 电压密度对钙磷涂层微观形貌的影响 |
| 4.3.2 电流密度对HAp微观形貌的影响 |
| 4.3.3 碱热处理对HAp微观形貌和化学组成的影响 |
| 4.3.4 氟掺杂量对FHAp微观组织的影响 |
| 4.3.5 碱热处理对FHAp涂层微观形貌的影响 |
| 4.3.6 涂层的粗糙度表征 |
| 4.3.7 涂层的化学成分分析 |
| 4.3.8 涂层的物相组成 |
| 4.3.9 涂层的断面形貌 |
| 4.3.10 涂层的耐腐蚀性能测试 |
| 4.3.11 浸泡实验 |
| 4.3.12 FHAp涂层的形成过程及机理 |
| 4.3.13 涂层的生物相容性测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间已发表的论文 |
（9）HA基人工骨材料的制备及性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 生物医用材料概述 |
| 1.2.1 生物医用材料的发展 |
| 1.2.2 生物医用材料的分类 |
| 1.3 人工骨材料的研究 |
| 1.3.1 天然骨的结构特点 |
| 1.3.2 人工骨的性能要求及种类 |
| 1.4 羟基磷灰石材料的研究进展 |
| 1.4.1 羟基磷灰石概述 |
| 1.4.2 CF/HA复合材料的研究现状 |
| 1.4.3 多孔HA材料的研究现状 |
| 1.4.4 HA基人工骨材料的生物学研究 |
| 1.5 本文研究的目的和内容 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验材料、试剂与仪器设备 |
| 2.2 SPS制备CF/HA复合材料 |
| 2.2.1 纤维的前处理及复合粉体的制备 |
| 2.2.2 放电等离子体烧结 |
| 2.3 多孔HA材料的制备 |
| 2.4 表征与力学性能测试 |
| 2.4.1 物相成分及微观形貌分析 |
| 2.4.2 综合力学性能测试 |
| 2.5 生物学评价 |
| 2.5.1 体外生物活性检测 |
| 2.5.2 体内动物实验评价 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 CF/HA复合材料的制备及性能研究 |
| 3.1 CF/HA复合材料的物相成分及微观形貌 |
| 3.1.1 CF/HA复合材料的物相分析 |
| 3.1.2 CF/HA复合材料的形貌表征 |
| 3.2 CF/HA复合材料力学性能的研究 |
| 3.3 CF/HA复合材料的烧结原理和增韧机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 多孔HA材料的制备及性能的研究 |
| 4.1 多孔HA材料中造孔剂含量的研究 |
| 4.1.1 造孔剂含量对组织成分的影响 |
| 4.1.2 造孔剂含量对孔隙结构的影响 |
| 4.1.3 造孔剂含量对力学性能的影响 |
| 4.2 多孔HA材料中烧结温度的研究 |
| 4.2.1 烧结温度对体积收缩率及孔隙率的影响 |
| 4.2.2 烧结温度对力学性能的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 体外体内生物学研究 |
| 5.1 细胞培养及相关活性的研究 |
| 5.1.1 MC3T3-E1成骨细胞生长形态 |
| 5.1.2 MTT检测及茜素红染色的研究 |
| 5.2 模拟体液浸泡实验的研究 |
| 5.3 小鼠体内胫骨骨缺损修复实验的研究 |
| 5.3.1 术后小鼠大体观察结果 |
| 5.3.2 Micro-CT扫描分析及三维重建结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（10）基于SLS的羟基磷灰石复合材料人工骨支架工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.1.1 课题选题背景 |
| 1.1.2 课题研究的目的与意义 |
| 1.2 选择性激光烧结技术 |
| 1.2.1选择性激光烧结原理 |
| 1.2.2 选择性激光烧结的优势 |
| 1.2.3 选择性激光烧结的发展及趋势 |
| 1.3 人工骨支架材料 |
| 1.3.1 可降解高分子材料 |
| 1.3.2 生物陶瓷材料 |
| 1.4 激光烧结数值模拟的研究现状 |
| 1.4.1 国外激光烧结数值模拟研究现状 |
| 1.4.2 国内激光烧结数值模拟研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 人工骨支架原料的选取及烧结机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 人工骨支架材料的选取 |
| 2.2.1 生物陶瓷材料的选择 |
| 2.2.2 可降解高分子材料的选择 |
| 2.2.3 HAP/PCL复合粉末制备 |
| 2.2.4 HAP/PCL复合材料单层烧结测试 |
| 2.3 激光与粉床表面热传导分析 |
| 2.3.1 聚己内酯烧结前后红外光谱 |
| 2.3.2 HAP/PCL复合粉末对激光热量的吸收和转化 |
| 2.3.3 HAP/PCL复合粉末烧结池的形成 |
| 2.3.4 材料表面吸收能量的物理现象 |
| 2.4 HAP/PCL复合粉末成型机理分析 |
| 2.4.1 HAP/PCL复合粉末固相粘结 |
| 2.4.2 HAP/PCL复合粉末的熔融 |
| 2.4.3 HAP/PCL复合材料液相粘结 |
| 2.5 选择性激光烧结模型建立 |
| 2.5.1 热源模型的建立 |
| 2.5.2 粉床传热模型的建立 |
| 2.5.3 流动模型建立 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 HAP/PCL复合粉末多场耦合仿真分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元法基础和数值模拟方法设计 |
| 3.2.1 烧结过程有限元法 |
| 3.2.2 烧结过程数值模拟分析与流程 |
| 3.3 选择性激光烧结有限元模型 |
| 3.3.1 激光及其运动轨迹 |
| 3.3.2 材料的定义 |
| 3.3.3 物理场的定义 |
| 3.3.4 网格的划分 |
| 3.4 仿真结果及参数化分析 |
| 3.5 激光烧结应力场仿真 |
| 3.5.1 激光烧结应力场仿真方案 |
| 3.5.2 材料本构关系 |
| 3.5.3 材料应力应变关系 |
| 3.5.4 成型应力应变分布规律 |
| 3.5.5 仿真结果验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于SLS的HAP/PCL复合粉末成型工艺研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方案设计 |
| 4.2.1 HAP/PCL材料的烧结影响因素 |
| 4.2.2 实验方案确定 |
| 4.2.3 选择性激光烧结快速成型设备 |
| 4.2.4 材料表征与测试仪器 |
| 4.3 HAP/PCL复合粉末正交实验设计及实验结果 |
| 4.3.1 正交实验方案设计 |
| 4.3.2 正交实验结果 |
| 4.4 单一指标正交试验结果分析 |
| 4.4.1 成型件拉伸强度方差分析 |
| 4.4.2 成型件弯曲强度方差分析 |
| 4.4.3 成型件密度方差分析 |
| 4.4.4 成型件尺寸精度方差分析 |
| 4.5 多指标正交实验结果分析 |
| 4.5.1 综合加权评价方法 |
| 4.5.2 加权平均法分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 纤维素人工骨支架的制备及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 纤维素多孔骨支架可行性分析 |
| 5.2.1 实验方案设计 |
| 5.2.2 实验结果与分析 |
| 5.3 纤维素多孔骨支架的设计与加工 |
| 5.3.1 多孔骨支架的设计 |
| 5.3.2 多孔骨支架的加工 |
| 5.4 多孔骨支架孔隙率与压缩强度测试 |
| 5.4.1 纤维素多孔骨支架测试方法 |
| 5.4.2 孔隙率与压缩强度测量结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、多孔羟基磷灰石生物陶瓷的研究现状与进展（论文参考文献）
- [1]骨修复用抗菌改性HA-SiO2复合多孔材料的研究[D]. 栗可心. 昆明理工大学, 2021(01)
- [2]HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料的制备与性能研究[D]. 雷雨涛. 昆明理工大学, 2020(05)
- [3]羟基磷灰石多孔骨支架的光固化制备工艺及力学与生物学性能研究[D]. 王真. 山东大学, 2020(09)
- [4]基于光固化3D打印的颅骨植入物制备及其生物活性研究[D]. 陈清华. 山东大学, 2020(11)
- [5]梯度多孔载Ag羟基磷灰石基复合陶瓷的制备及性能研究[D]. 李晓爽. 辽宁工业大学, 2020(03)
- [6]多孔ZnO/HA生物复合材料的制备与体外矿化及降解行为研究[D]. 朱斌. 昆明理工大学, 2020(04)
- [7]磷灰石除氟剂的制备和除氟性能研究[D]. 宋健平. 景德镇陶瓷大学, 2020(02)
- [8]AZ31B镁合金表面羟基磷灰石基涂层材料的制备及其性能研究[D]. 于文韬. 青岛科技大学, 2020(01)
- [9]HA基人工骨材料的制备及性能的研究[D]. 陈雪岩. 陕西科技大学, 2020(02)
- [10]基于SLS的羟基磷灰石复合材料人工骨支架工艺研究[D]. 王元震. 东北林业大学, 2020