
63中國粉體工業 2020 No.4
粉體材料相關知識(一)
羥基磷灰石(HA)是一種具有良好應用前景的無機生物礦物材料,它是人體和動物骨骼的主要無機成分,因此具有良好的環境相容性和生物活性,在生物醫用材料、環境功能材料、濕敏半導體材料、催化劑載體以及抗菌功能材料等方面有著廣泛的應用。
多孔羥基磷灰石是通過某種制作工藝,在制備羥基磷灰石生物陶瓷過程中使其內部具有多孔的結構。多孔結構的羥基磷灰石除具有一般陶瓷的優良性能外,因具有大孔和微孔結構而具有骨傳導性,植入人體后,將被體液溶解和組織吸收而導致解體,且多孔羥基磷灰石材料還具有一定的吸附能力,因此,該材料在眾多生物材料中脫穎而出,被廣泛應用于生物醫學方面,主要包括骨組織工程的修復及藥物釋放載體材料。
圖1 羥基磷灰石
1.多孔羥基磷灰石生物陶瓷的制備
1.1有機泡沫浸漬法
有機泡沫浸漬法是一種用泡沫塑料浸漬泥漿再經高溫處理而制備多孔陶瓷的方法,其基本原理是利用可燃盡的多孔載體吸附陶瓷漿料,然后在高溫下將載體材料燃盡而形成孔隙結構,從而得到多孔陶瓷。
該法工藝簡單,成本較低,制得的多孔羥基磷灰石生物陶瓷孔隙率高,且氣孔相互貫通,孔徑可通過母體泡沫和漿料涂層厚度加以控制。但有機泡沫浸漬法也存在許多缺點:多孔體強度普遍偏低,離臨床應用尚有很長一段距離;成型性差,在燒結過程中孔隙容易坍塌而導致粉化;受泡沫載體的限制,制品形狀單一。
圖2 多孔羥基磷灰石生物陶瓷
1.2添加造孔劑法
添加造孔劑法是發展最早、也是最常見的多孔羥基磷灰石生物陶瓷制備工藝。通過將HA 粉料與造孔劑球磨混合、
再經模壓成型、加熱燒蝕或熔化分解產生氣體獲得多孔結構。其基本原理是在制備陶瓷坯體時在其中加入造孔劑,在