羟基磷灰石纳米材料的制备及表征.doc

羟基磷灰石纳米材料的及表征 摘 要 羟基磷灰石（HA）因其具有良好的生物相容性和生物活性而被广泛用作骨修复替代材料。本课题以碳酸钙、磷酸氢二铵为原料，通过水热法制备羟基磷灰石纳米材料，并考察了乙二胺四乙酸二钠、焦磷酸钠、柠檬酸钠、羧甲基纤维素钠等表面活性剂对产物的形貌与尺寸的影响情况。产物的扫描电镜图显示，对于该反应体系，柠檬酸钠不起作用，而乙二胺四乙酸二钠、焦磷酸钠、羧甲基纤维素钠均能有效地控制HA晶粒的生长，获得形貌与尺寸均匀的纳米微粒，粒径近30 nm，并机理。 ：羟基磷灰石；纳米材料；水热法 Preparation and Characterization of Hydroxyapatite Nanometer Materials Abstract Hydroxyapatite is widely used as an alternative bone-repairing material because of its good biocompatibility and bioactivity. Hydroxyapatite nanomaterials are fabricated by hydrothermal method using calcium carbonate and diammonium phosphateas as raw material and disodium edetate, sodium pyrophosphate, sodium citrate and sodium carboxymethyl cellulose sodium as surface active agents. Effects of the surfactants on the morphology and size of as-obtained samples are investigated by scanning electron microscope(SEM). The results show that, when a surfactant used is sodium carboxymethyl cellulose, the product is a uniform granular material with a thickness of approximately 30 nm. Moreover, the active mechanism of the related surfactant was discussed. Keywords: hydroxyapatite; nanomaterials; hydrothermal method 1 绪 论 1.1摩擦材料是一种应用在动力机械上，依靠摩擦作用来执行制动和传动功能的部件材料。摩擦材料有不同的分类方法，按工作功能，可分为传动与制动两大类；按产品形状，可分为盘式片、铆接型鼓式制动片、粘接型鼓式制动蹄片、制动瓦、离合器片、异型摩擦片等；按产品材质，可分为石棉摩擦材料、半金属摩擦材料、混合纤维型摩擦材料、粉末冶金摩擦材料和碳纤维摩擦材料等；按材料种类，可分为层状晶格结构物质、非层状无机物、金属薄膜、塑料、合成（化成）膜、化合膜。 纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围1-100 nm）或由它们作为基本单元构成的材料，它具有传统材料所不具有的物理和化学特性表面与界面效应小尺寸效应量子尺寸效应宏观量子隧道效应。通过控制不同形态多组分的纳米效应，使纳米摩擦材料获得比现有摩擦材料更好的综合性能，特别是高温综合性能，能同时兼顾强度和韧性、高温摩擦与磨损等这对改善和提高摩擦材料的热性能、摩擦磨损性能和结构强度提供了新的技术途径，具有特别重要的科学意义和技术经济意义。 （1）突出的耐高温性能 氟化钙、氟化钡、金属氧化物等在800 ℃高温下软化而具有润滑性，在200 ℃以上的高温不具有摩擦性。氧化铝或碳化物、石墨等在几百度摄氏以上高温时摩擦系数较常温时低。 （2）优异的摩擦磨损性 由摩擦引起的物质损失是磨损，按照过程分①粘着磨损——真实接触面的粘着； ②研磨磨损——凹凸部分的啮合或者由于砂粒等的拉伤； ③腐蚀磨损——化学变质层的生成和脱落； ④疲劳磨损——由于反复接触材料的内部疲劳。 实际改变润滑增加表面光洁度表面硬增加防腐蚀性改善设计接触形状改善材料 新型的纳米摩擦材料的开发具有摩擦学性能稳定热衰退与热恢复性能与传统材料都有较大的提高和改善，特别是能将增摩减磨有机地统一在一个体系中，尤其是高温摩擦磨损性能更加优越。 （3）绿色环保 新型纳米摩擦材料的开发应用，改善了以前传统的摩擦材料对人体的伤害。因为新型纳米摩擦材料中不含对人体有害的石棉纤维，所以从