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优化多孔生物活性块体材料的孔结构,使其更好地应用于骨修复或骨组织工程支架材料上,是目前该领域的研究热点。本工作通过溶胶.凝胶法,以正硅酸乙脂、硝酸钙、磷酸三乙酯、聚乙二醇(PEG,MW=2000)和蔗糖为主要原料,制备获得了多孔CaO-P2O5-SiO2生物活性块体材料。以压汞法、扫描电镜、热分析(TG-DTA)、红外光谱和X-射线衍射分析等方法对样品的性质进行了测试。得到的结果如下:
(1)使用聚乙二醇和蔗糖为造孔剂,通过特定的烧结制度后获得了CaO-P2O5-SiO2系双孔材料。当引入聚乙二醇25wt%和粒径为380~550μm的蔗糖30wt%后,材料的介孔孔径在20nm左右、大孔可达100μm以上,气孔率为46%,抗压强度为1.3±0.5MPa。大孔孔径可以通过蔗糖粒径得以控制。材料在37℃的人体模拟液(SBF)中浸泡l天,表面即长出了羟基磷灰石,表明材料具有很好的羟基磷灰石形成能力。
(2)使用蔗糖为造孔剂,对(1-x)[CaO-P2O5]-xSiO2(x=0~100 mol%)系统制得了不同硅含量的多孔块体,大孔孔径可达100gm。当SiO2=0 mol%时,所得材料主要由磷酸钙晶体相组成,而当硅含量进一步增加到50或70 mol%时,材料结构为玻璃态。将材料浸泡在37℃的SBF液中,发现x=30、50和70mol%的样品在浸泡后l天内,表面就形成了羟基磷灰石;而不含硅的样品在浸泡3天内,其表面无新物质的产生。