【摘 要】
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摘要：支架是骨组织工程的三要素之一,生物陶瓷因其具有良好的生物相容性和骨传导性,被认为是理想的骨修复材料。然而目前生物陶瓷支架存在脆性大、韧性低,降解速率不可控,生物
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摘要：支架是骨组织工程的三要素之一,生物陶瓷因其具有良好的生物相容性和骨传导性,被认为是理想的骨修复材料。然而目前生物陶瓷支架存在脆性大、韧性低,降解速率不可控,生物活性需进一步提高等亟待解决的问题。本文利用羟基磷灰石(HAP)晶须对支架进行增强补韧；利用二氧化硅(Si02)和氧化镁(MgO)来提高支架的生物活性；利用降解速率较快的磷酸三钙(TCP)与降解速率较慢的羟基磷灰石复合来调控支架降解性能。论文的主要研究工作与创新性成果有：1.利用ANSYS对激光烧结生物陶瓷温度场进行了建模与仿真,得到了成型过程中三维瞬态温度场及其随烧结时间的变化规律。发现温度的梯度分布是烧结断面呈现颗粒松散、相互融合和完全致密的本质原因。2.制备了HAP晶须增强的陶瓷支架,发现HAP晶须能很好的镶嵌于陶瓷基体中,其增强机理在于裂纹偏转、晶须桥联和晶须拔出。当晶须含量为20wt.%时有最优的增强效果,比未添加晶须支架的压缩强度和断裂韧性分别提高了50%和20%。3.SiO2和MgO提高了陶瓷支架的生物活性,降低了支架的降解速率,促进了细胞在支架上的粘附与增殖。同时,Si02和MgO还能增强支架的压缩强度,含有5wt.%Si02和1wt.%MgO两种氧化物的支架从3.12±0.36MPa提高到10.43±0.28MPa。4.获得了一种降解速率可控的陶瓷支架,其调控原理是控制支架中TCP和HAP的比例。研究还发现TCP/HAP双相陶瓷支架的力学性能和细胞粘附能力都要优于纯TCP和纯HAP支架。
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