硅酸三鈣的制備及硅磷酸鈣骨水泥的理化性質.pdf

1、實驗目的:(1)傳統(tǒng)的固相反應法制備硅酸三鈣(3CaO-SiO2,C3S),通常需要在1500℃或以上的高溫下煅燒,若要得到純度較高的C3S還需要反復煅燒或較長保溫時間。探討一種在較低溫度下,合成純度較高的C3S粉體的制備工藝;(2)用制備的C3S與磷酸鈣系(磷酸四鈣TTCP+磷酸氫鈣DCPA)骨水泥復合,以期調節(jié)磷酸鈣系骨水泥的固化時間和降解速率,優(yōu)化抗壓強度,改善磷酸鈣系骨水泥的生物活性。
　　 實驗方法:(1)用共沉淀反應

2、法,摻雜氟化鈣(caF2)制備了C3S粉末,根據(jù)甘油無水乙醇法測定樣品中自由氧化鈣(f-CaO)的含量,并用X射線衍射(XRD)和掃描電鏡(SEM)對粉料進行表征;(2)用吉爾摩(Gilmore)雙針法測定復合骨水泥的固化時間;骨水泥抗壓強度的測定評價骨水泥的力學性質;骨水泥在模擬體液(SBF)中浸泡后,其浸提液pH值及骨水泥體質量隨時間的變化,并結合SEM和XRD微觀結構的觀察,對骨水泥在人體內動態(tài)變化的規(guī)律進行描述。
　　

3、實驗結果:(1)對制備工藝條件進行優(yōu)化,在1350℃下保溫4h,CaF2摻量為0.6wt％時,就可以得到比較純的C3S,與已有的工藝相比,降低了煅燒溫度,縮短了保溫時間。(2)隨著C3S百分含量的增大,固化時間先增加后減少然后又增加。(3)隨著C3S百分含量的增加,骨水泥的抗壓強度先升高后降低,在C3S的含量為40％時,骨水泥的抗壓強度達到最大值21.6MPa,比磷酸鈣系(TTCP4-DCPA)骨水泥的強度稍高。(4)復合骨水泥具有較好

4、降解性,而且隨著C3S百分含量的增加,骨水泥的降解率增大,在C3S的含量為40％時,骨水泥的降解率達到最大值10.26％,浸泡完成后復合骨水泥維持較高的抗壓強度,在浸泡到第7 d時,抗壓強度達到最大值27.84MPa。復合骨水泥浸泡7 d后浸泡液的pH值接近中性。
　　 實驗結論:C3S的引入延長了磷酸鈣系(TTCP+DCPA)骨水泥的固化時間,提高了骨水泥的降解性,在一定程度上提高了磷酸鈣系骨水泥的抗壓強度。制備的復合骨水泥克