【摘 要】
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选择性激光烧结(SLS)技术在人工骨制备领域具有很好的发展前景。羟基磷灰石(HAP)因具有优异的生物学性能,已被广泛应用于骨组织修复材料。本文针对选择性激光烧结羟基磷灰石
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选择性激光烧结(SLS)技术在人工骨制备领域具有很好的发展前景。羟基磷灰石(HAP)因具有优异的生物学性能,已被广泛应用于骨组织修复材料。本文针对选择性激光烧结羟基磷灰石人工骨的关键技术展开研究,在设计和实现了具有人机交互界面的控制软件基础上,研究了添加少量左旋聚乳酸(PLLA)改善HAP烧结性能的工艺规律和作用机理。论文的主要工作与创新性成果有：1.利用运动控制卡提供的动态数据链接库,开发了面向人工骨制备的激光烧结控制软件。实现了激光器的输出功率和三维运动平台的插补运动控制,解决了激光烧结时运动控制卡内存不足造成的插补命令传输数量有限的难题。2.研究了不同PLLA含量对HAP烧结性能的影响规律。发现添加1wt%的PLLA能够有效改善HAP的烧结性能,烧结样更加致密,硬度相应提高20.7%。3.揭示了不同激光能量密度下烧结样微结构的变化规律。发现随着激光能量密度的增加(0-0.45J/mm2), HAP晶粒相互融合长大,烧结样不断致密化,表面裂纹逐渐减少至消失。4.分析了添加少量PLLA改善HAP烧结性能的作用机理。发现在烧结过程中,PLLA会经历熔融、碳化、氧化三个过程。PLLA发生熔融时,能够产生毛细管力,促进HAP致密化,改善其烧结性能。通过控制合理的工艺参数,PLLA能够充分氧化直至完全消失,避免其在烧结样中残留。
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