HAP及HAP-ZrO-,2-生物復(fù)合材料的凝膠注模成型研究.pdf

1、羥基磷灰石與人體骨的無機(jī)質(zhì)成分非常相似,是一種典型的生物活性材料,該材料的研究是材料科學(xué)界的重點(diǎn)熱門課題.由于各種人工種植體形狀復(fù)雜,常規(guī)的陶瓷成型方法難以滿足其成型需要.在為改善HAP材料性能制備復(fù)合材料的過程中,通常采用球磨法制備復(fù)合粉料.但是球磨并不能使粉料完全均勻混合,在局部會存在相的偏析,從而導(dǎo)致成型后的材料成分不均.凝膠注模成型是一種制備復(fù)雜形狀,高均勻性陶瓷坯體的實(shí)用技術(shù).目前,對于HAP體系凝膠注模的研究多集中在純HAP

2、成型過程中各種添加劑對于坯體性能的影響,對于如何配置高固相、低粘度的漿料以及如何采用凝膠注模成型法制備HAP復(fù)合材料方面的研究尚未見有報(bào)道.本文采用化學(xué)沉淀法制備出所需的HAP粉體,然后首次系統(tǒng)考察了粉體二次處理、pH值、分散劑加入量以及固相含量對于溶膠粘度的影響,制備出了高固相含量、低粘度的HAP懸浮體.本文系統(tǒng)研究了凝膠注模成型過程中有機(jī)單體加入量、單體/交聯(lián)劑比值、固相含量以及引發(fā)劑和催化劑加入量對于可操作時(shí)間、坯體性能、顯微結(jié)構(gòu)

3、的影響,制備出了顯微結(jié)構(gòu)均勻、強(qiáng)度較高的坯體.比較了干壓成型、等靜壓成型和凝膠注模成型所得坯體的力學(xué)性能與顯微結(jié)構(gòu).經(jīng)過適當(dāng)?shù)呐拍z之后,對坯體進(jìn)行燒結(jié),得到以HAP為主晶相的燒結(jié)體.為解決凝膠注模成型后坯體的表面起皮問題,研究了加入PVP對于坯體性能和顯微結(jié)構(gòu)的影響.實(shí)驗(yàn)首次采用凝膠注模法制備HAP/ZrO<,2>復(fù)合材料,坯體SEM分析表明復(fù)合材料中各相分布相對均勻,從而解決了球磨過程中各相容易發(fā)生偏析并引入雜質(zhì)的問題.燒結(jié)后的試樣以