[信息与通信]功能复合材料-南化.ppt

6.1 功能复合材料的设计原则 6.1.2 功能复合材料的类型及应用 6.3 磁性功能复合材料 6.4 导电复合材料 6.4 导电复合材料 6.4 导电复合材料 6.5 摩阻功能复合材料 6.5 摩阻功能复合材料 6.6 仿生复合材料 6.6.1 研究新动向 材料的结构仿生； 材料的功能仿生； 材料的过程仿生。 6.6.2 制备方法 6.6.3 材料仿生研究的新途径探索 ● 功能结构一体化仿生； ● 仿生温和制备； ● 计算机模拟和智能化制备仿生； ● 在使用过程中智能化改性和再生。 6.7 其他功能复合材料 6.7.1 热生物功能复合材料 6.7.2 光功能复合材料 6.7.3 声功能复合材料 6.7.4 功能复合材料 6.7.5 梯度功能复合材料 6.7 其他功能复合材料 生物材料必须满足力学性能、功能，还有生物学、生理学、解剖学、病理学及临床医学等功能及严格的性能要求。 第四，与血液接触的材料，更要求具有抗凝血性能，不引起溶血，不造成血中蛋白质的变性，不破坏血液的有效成分。 此外，还必须易于加工成型和能经受各种消毒灭菌过程而不改变或很少改变其基本性能。 （1） 颗粒弥散增强型生物功能复合材料 粒子弥散增强的机理： 粒子可以防止基体内的位错运动，粒子的塑性变形而吸收一部分能量，从而达到增强的目的。 粒子弥散增强材料中的弥散粒子： 金属，无机材料 金属陶瓷 金属粒子增强无机材料，结合了金属和陶瓷的主要优点 粒子增强材料 增强粒子：炭黑或超细MgO、Al2O3、SiO2 作 用：增强、提高树脂耐磨性和硬度 硬质牙冠材料 ●基体材料：甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的共聚物； ●增强填料：600目SiO2和瓷粉，抗压强度120MPa和112MPa。 ●制造方法：首先,对填料进行酸处理和高温处理; 然后用有机硅烷类表面活性剂处理，使表面活化; 最后填料与基质均匀混合，固化成人工牙材料。 ●影响因素：填料活化方法，填料的品种、用量、处理，以及偶联剂、交联剂的品种、用量和使用方法等。 ●注意：硬质牙的抗压、抗冲击性、硬度等性能随填料的用量的变化而变化，并在一定范围内有突变。 材料特性：对皮肤、肌肉、角膜以及口腔粘膜等均无刺 激， 对活性体组织细胞无刺激和破坏，Ames试验为 阴性，临床应用认为材料成型工艺简单，变形小，硬度大，与牙托的粘接性好，修复效果良好。 新型材料： 基 体：用聚砜作基体材料代替改性甲基丙烯酸类，其冲击强 度提高2～3倍。 增强体：特殊玻璃超细填料或球状SiO2,凝胶、覆盖着钡的小玻璃球等等。 (2)纤维增强型生物功能复合材料 2.1 碳纤维增强聚合物复合材料 制造心肺机上的各种受力结构部件 优点： 加工成型性能，内壁光滑，防止了血液凝结和形成血栓的危险； 碳纤维具有很好的化学稳定性，不会和血液和血球发生破坏反映，起化学变化和产生空气栓； 用碳纤维增强塑料做成的管道其机械强度高，能承受抽吸时的压力及其变化； 用碳纤维增强塑料做成的人工心肺机质量轻，便于运输携带。 制造人工关节和人工骨 特点： ▼能耐人体内各种有机化合物的腐蚀； ▼和人体肌肉组织亲和力好； ▼质轻，良好疲劳强度、耐磨性及一定的韧性。 2.2 玻璃纤维增强聚合物复合材料 应用实例： 玻璃纤维中掺少量碳纤维，复合成增强的聚合物复合材料，用于颅骨缺损修补。 金属和高分子材料的不足之处： 金属：导热系数高，成型加工困难； 造价高，来源困难，手术再加工亦很困难； 对外界温差敏感，温差能损伤脑组织。 高分子材料:强度低,脆性大,耐冲击性能不理想,手术中材料 的再加工塑型存在许多困难。 制造方法： ◆将玻璃纤维与碳纤维混杂，然后与聚甲基丙烯酸甲酯复合。 ◆直接用碳纤维毡或织物与无内脱模剂的聚甲基丙烯酸甲酯复合。 功能特点： ◇可根据需要，调整碳纤维的含量及排列形式。 ◇全部采用碳纤维增强，力学性能与成本也相应提高。 ◇具有良好的生物相容性，导热系数低，比原颅骨有更高的 强度和刚度； ◇容易加工，使用方便，植入后无异物感和压迫感。 2.3