Spinel增强HAPTCP复合生物材料研究.pdfVIP

第19卷第4期 无机材料学报 V01．19．NO．4 2004年7月 Journalof Materials July．，2004 Inorganic 文章编号：1000-324X(2004)04-0832-07 Spinel增强HAP．TCP复合生物材料研究 刘兵，阮建明 (中南大学粉末冶金国家重点实验室，长沙410083) 摘 要：采用化学共沉淀法制得羟基磷灰石(HAP)粉和铝镁尖晶石(Spinel)粉，并以HAP粉 体和Spinel粉体为原料采用粉末冶金方法制得HAP·TCP—Spinel复合生物材料．采用红外光谱 分析、x射线衍射、透射电镜，扫描电镜、金相、力学性能测试和蛋白质吸附实验等对上述合成 的材料进行了表征．微观结构表明HAP·TCP与Spinel两相分布均匀，且界面结合良好．该复合 材料具有良好的抗弯强度(4抗弩)和抗压强度(。hⅢ)．当HAP的含量为625wt％时其抗弯强度 TCP．Spinel 和抗压强度分男4达到％膏=212MPa，4扰＆=352MPa．蛋白质吸附实验表明，HAP 复合生物材料对白蛋白和血清蛋白具有较强的吸附能力． 关键词。HAP-TCP·Spinel生物材料f力学性能}蛋白质吸附 中田分类号：R318 文献标识码；A l引言 对于人体骨的种植、修复材料而言，要求其具有优良的生物相容性眇因为人体内各种 酸性或碱性体液具有较强的腐蚀性，如果存在不相容问题，生物组织就会对植入材料产生 排斥，导致植入体松动或脱落．除此之外，还必须要求植入材料不具有毒性反应，不应有刺 激作用，不能引起生物细胞变异和诱发炎症等． 系ⅢJ，其化学组成和结构与骨头、牙齿相似【5JI无毒，植入人体后无排异反应，具有良好的 生物活性和生物相容性，是理想的人体骨替代材料{6“12】，HAP还具有促进成骨作用f13】，因 此，它在骨科和牙科领域引起了人们的广贬兴趣．但由于HAP陶瓷的断裂韧性和弹性模量 低，使得它不能直接应用于承受负荷区域的硬组织修复15,14】．所以，目前用于I临床的骨和牙 根种植体绝大部分都是HAP和金属合金的涂层材料，虽然这种涂层材料灵活性好，使用寿 命长[14,15】，但制作工艺复杂，成本高．如何在保持HAP生物材料优良的生物相容性的情况 下，简化制备工艺，提高材料的力学性能，使其更加广泛的应用在人体硬组织的修复中， 是目前广大研究人员企待解决的问题∽本实验采用粉末冶金方法，用活性生物陶瓷材料 材料，这种材料即保持了HAP优良的生物相容性，又提高了材料的力学性能，有可能成为 牙根种植体潜在的应用材料． 收稿日期，2003-07-28，收到修改稿日期；2003-09-23 基盒项目t国隶自然科学基金 com 作者简介I刘兵(1978一)，男，硬士．Bmail：liubi“9719@80hu 万方数据 4期 2实验方法 2．1材料制备 在室温下，采用化学共沉淀法【16】制备HAP粉末与Spinel粉末．将所制得的HAP 与Spinel按不同的重量比混合，再在混合粉末中加入0．8wt％的聚乙烯醇作为成型剂，在 在1350—140WC下烧结．最后制得Spinel增强HAP·TCP复合生物材料样品． 2．2微观结构分析 采用Nexus470FT．IR分析仪对锻烧后的HAP粉末进行红外光谱(FTIR)分析；在日本 理学D／max 样品进行透射电镜(TEM)分析来考察粉末和烧结样品的结构．试样经磨平，抛光后，