多孔陶瓷生物载体材料的制备

来源 :桂林工学院 桂林理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:etzhenghao2
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泡沫陶瓷具有发达的比表面积,有相互贯通的孔洞,高孔隙率,高强度,耐酸碱腐蚀,耐高温等独特的性能。用作生物载体具有生物相容性好,挂膜容易,强度高、反冲洗容易等优越性能。本文以传统陶瓷坯料为原材料,采用有机泡沫浸渍工艺,制备了用于生物载体的泡沫多孔陶瓷。系统研究了浆料制备、浸渍成型、排塑烧结等工艺条件,并初步探讨了泡沫陶瓷的结构性能对生物挂膜的影响,对比了泡沫陶瓷与其它生物载体挂膜性能的优劣。 采用DSC/TG、XRD和SEM等分析技术,研究了添加剂、固含量,成型挤压力、挤压次数,烧成温度、保温时间等,对多孔陶瓷的抗压强度、气孔率、气孔形貌等性能产生的影响。结果表明在浆料中加入占干粉质量比为0.3%左右的硅溶胶,浆料固含量为65%,挤压强度20KPa,挤压次数2次,烧结温度1350℃左右,保温时间2h时,制备的泡沫陶瓷的综合性能最优。 有机泡沫体浸渍时,浆料的涂覆量及涂覆均匀性对烧结体的强度有直接关系。从微观结构入手,分析浆料涂覆量及涂覆均匀性影响烧结体强度的原因:增加涂覆厚度不仅增加了泡沫陶瓷骨架颗粒含量,还可以显著提高涂覆层抵抗热应力的能力,使涂覆层在烧结时结构不至于被破坏,从而大大提高了泡沫陶瓷的强度。结合泡沫陶瓷的烧结线收缩过程,分析了烧结温度对泡沫陶瓷强度的影响。泡沫陶瓷的烧结范围为1250℃-1400℃,低于或高于该温度段则导致欠烧或过烧,引起陶瓷体强度的急剧下降。 对比泡沫陶瓷与其它生物载体材料的挂膜效果,结果表明泡沫陶瓷作为生物载体材料挂膜速度快、对基质的降解率高,较之有机载体或其他无机载体在效能上有较大优势。此外,对于不同孔径的泡沫陶瓷载体,孔径稍大的泡沫陶瓷(9ppi,约3mm)挂膜效果略优于孔径稍小的泡沫陶瓷(11ppi,约2mm)。
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