羟基磷灰石-二氧化锆生物复合材料的制备及其生物相容性

对适用于人体承重部位的人工种植体羟基磷灰石2二氧化锆生物复合材料的制备工艺、微观结构及生物相容性进行了初步研究。用扫描电镜(SEM) 、X 射线衍射(XRD) 和透射电镜( TEM) 对粉体和复合材料进行分析。用体外检测复合材料浸提液对健康青年人末梢血单个核细胞( PBMC) 的激活来评价其免疫相容性。结果表明:1600 ℃无压烧结3h 后的复合材料表面层主晶相为β-Ca₃ ( PO₄ )₂ (β-TCP) 、α-Ca₃ ( PO₄ )₂ (α-TCP) 和CaZrO₃ 相。单纯复合材料和梯度复合材料的表面粗糙度分别为3. 12μm 和1. 95μm。其弯曲强度分别为732. 85 MPa 和689.04 MPa 。HA/ ZrO₂ 复合材料具有免疫相容性, 梯度复合材料的免疫相容性优于单纯复合材料。      

羟基磷灰石生物涂层的复合制备与生物相容性

采用等离子喷涂CaHPO4和水热处理复合制备羟基磷灰石生物涂层,研究了羟基磷灰石涂层的结合强度和溶解性,用成骨细胞考察了生物相容性,结果表明,喷涂涂层由C aHPO4,β－Ca2P2O7和α-C3(PO4)2组成,其相比例,结晶性和形貌取决于喷涂电流和喷涂距离;喷涂涂导经过水热处理可转化为针状结晶的缺钙羟基磷灰石,这种羟基磷灰石涂层具有高的结合强度和稳定性,与成骨细胞的生物相容性良好。     

羟基磷灰石/淀粉基复合生物材料

淀粉基(starch-based)材料是一类重要的生物降解聚合物,羟基磷灰石(HA)是人体骨骼的主要成分,以淀粉基材料为基体、以HA为增强材料的HA/淀粉基复合材料是一类新型的复合生物材料,其具有良好的生物相容性,在骨修复领域具有巨大的应用潜力.初步对该复合材料进行了归类,并介绍了其制备工艺、性能和应用等方面的研究近况,指出改进复合工艺、采用纳米级HA增强并进行表面改性是其发展趋势.     

羟基磷灰石微载体的制备及生物相容性评价

采用酸碱中和滴定法制备羟基磷灰石(HA)粉末,X射线衍射分析仪(XRD)检测其相组成,结果表明其具有较高的纯度和结晶程度。以该粉末为原料通过喷雾干燥法制备出粒径合适的羟基磷灰石微载体,采用扫描电镜观察其形貌和粒径分布,并通过原子吸收法检测微载体浸提液对钙离子浓度的影响,MTT法检测微载体浸提液对细胞毒性的影响,IPP软件分析计算浸提液对细胞铺展的影响,细胞计数法分析浸提液对细胞增殖的影响。结果表明,微载体首次浸提液中钙离子浓度、细胞的活性、细胞的铺展以及细胞的增殖与对照组相比均有显著差异,二次浸提液与对照组相比均无显著差异,即二次浸泡后的微载体具有较好的生物相容性。     

生物羟基磷灰石的合成

综述了生物羟基磷灰石合成研究的最新进展，重点介绍和评述了羟基磷灰石的合成与制备方法，讨论了各种方法的特点和应用前景。最新的研究动态表明，羟基磷灰石研究从基本的化学反应合成向生物矿化与新生骨引导机理及硬组织再造技术方向发展。同时，羟基磷灰石在金属、陶瓷等植入体表面的涂层、以及天然材料制备羟基磷灰石依然是其合成研究的主要方向。     

电泳沉积制备羟基磷灰石/生物玻璃梯度涂层的研究

本文研究了羟基磷灰石颗粒、生物玻璃颗粒在醋酸介质中的电泳沉积规律 ,利用它们不同的沉积规律设计了羟基磷灰石 /生物玻璃梯度沉积装置。用电子探针分析了涂层横截面元素分布 ,表明所设计的装置可实现羟基磷灰石和生物玻璃的梯度涂层     

电泳沉积制备羟基磷灰石／生物玻璃梯度涂层的研究

本文研究了羟基磷灰石颗料，生物玻璃颗粒在醋酸介质中的电泳沉积规律，利用它们不同的沉积规律设计了羟基磷灰石／生物玻璃梯度沉积装置，用电子探针分析了涂层横截面元素分布，表明所设计的装置可实现羟基磷灰石和生物玻璃的梯度涂层。     

羟基磷灰石／高分子复合生物材料的研究进展

综述了羟基磷灰石(HAP)与人工合成高分子、天然生物蛋白等复合材料研究进展。并对复合材料制备过程中制备方法、高分子结构对材料性能如生物活性及材料力学性能影响与对生物力学性能增强机理进行讨论。为进一步对HAP-高分子复合材料研究提供参考。     

羟基磷灰石（HA）生物复合材料的研究进展

综述了强韧化羟基磷灰石生物复合材料的类型,烧结制备和力学性能等方面的研究进展,并简单介绍了功能性活性ＨＡ生物复合材料。     

羟基磷灰石涂层材料的制备及其性能表征

设计并采用类似搪瓷涂覆的工艺制备了羟基磷灰石－Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ复合材料．使用ＸＲＤ、ＳＥＭ对复合材料的相组成和显微结构进行分析和表征,在模拟体液中观察了获得材料的生物相容性．结果表明;在涂层中,羟基磷灰石粒子均匀地分散在玻璃基体中,它们保持原有的晶格结构,未发生相分解等现象．烧成温度对中间层玻璃涂层的显微结构有着较为明显的影响．中间层玻璃涂层与钛合金的结合强度或不小于２９．７３ＭＰａ,远高于等离子喷涂,达到使用要求．在模拟体液中浸泡一段时间后,ＸＰＳ分析表明复合材料表面有新生羟基磷灰石粒子析出,表明复合涂层有优良的生物相容性．     

放电等离子烧结技术制备复合梯度靶材的研究

采用放电等离子烧结技术制备了TbFeCo／Ti和Bi2O3／Cu复合梯度靶材,利用扫描电子显微镜和能谱分析仪对材料的微观组织形貌及成分进行了分析。结果表明,合成的复合梯度靶材具有宏观组织不均匀性和微观组织连续性的特征,显微组织中不存在微裂纹。与单一靶材相比,TbFeCo／Ti复合梯度靶材解决了在制造和使用过程中容易碎裂的问题,Bi2O3／Cu复合梯度靶材解决了在溅射过程中的散热问题。     

羟基磷灰石生物陶瓷材料的制备及其新进展

羟基磷灰石常用作医用生物陶瓷材料。本文对羟基磷灰石及其复合生物陶瓷材料的各种制备方法进行了概述和评论．重点介绍了羟基磷灰石制备方法的新进展．并对未来的发展前景进行了分析。     

复合材料多墙结构承载能力分析

从复合材料的基本力学特征和多墙结构承载的基本力学原理出发, 结合工程实践的具体需求, 对该结构建立承载能力计算模型, 推导计算承载能力的公式, 特别是多墙结构后屈曲承载能力的分析, 并编写了一套分析软件。通过实例计算, 并与实验结果进行对比, 发现该软件具有计算精度高、计算时间短的优点。可解决飞机设计面临的复合材料多墙结构的承载能力的计算问题。      

Three-dimensional thermomechanical buckling analysis for functionally graded composite plates

Three-dimensional thermomechanical buckling analysis is investigated for functionally graded composite structures that composed of ceramic, functionally graded material (FGM), and metal layers. Material properties are assumed to be temperature dependent, and in FGM layer, they are varied continuously in the thickness direction according to a simple power law distribution in terms of the ceramic and metal volume fractions. The finite element model is adopted by using an 18-node solid element to analyze more accurately the variation of material properties and temperature field in the thickness direction. Temperature at each node is obtained by solving the thermomechanical equations. For a time discretization, Crank–Nicolson method is used. In numerical results, the thermal buckling behavior of FGM composite structures due to FGM thickness ratios, volume fraction distributions, and system geometric parameters are analyzed.     

颗粒增强铝基功能梯度复合管研究

对强化颗粒进行了预处理,通过控制搅拌条件及感应炉供电功率等参数,使颗粒直接加入到基体铝合金中,并在浆体中呈现不同的分布,再通过调整其它的工艺参数,利用水平式离心铸造机制了三种具有不同强化部位和不同颗粒分布的功能梯度复合管,外层强化,内层强化以及内外层同时强化,结果表明：功能梯度复合管的显微硬度与颗粒分布具有良好的对应关系,而且显微组织也呈呈现梯度变化,强化部位的多样化可为功能梯度厚壁复合管的应用开辟新的领域。     

双层结构纳米羟基磷灰石/硅橡胶复合材料的制备及性能

纳米羟基磷灰石/硅橡胶与硅橡胶在同时硫化的条件下制备出了双层结构的纳米羟基磷灰石/硅橡胶复合材料,利用XRD、SEM、MTT和力学性能测试等手段对复合材料进行表征.结果表明,两层材料的界面结合紧密,材料的细胞相容性好,力学性能与硅橡胶的力学性能相近,能够达到医用植入硅橡胶材料的要求.     

Mg-Cu密度梯度材料的流延法制备

当密度分布指数p=2时, 根据密度分布函数设计的材料密度和厚度要求, 叠层不同组分不同厚度流延膜烧结制备了Mg-Cu密度梯度材料。通过XRD、光学显微镜、SEM、超声波扫描显微镜等对材料显微结构、不同层间结合及平整性、密度进行了表征。结果表明: 所制备的Mg-Cu密度梯度材料整体致密, 中间层的平整性和平行度较好, 结合紧密, 不存在明显的界面扩散, 密度和厚度方向的分布满足密度分布函数(p=2)要求。     

Fatigue crack growth in SiC particulates reinforced Al matrix graded composite

The SiC/Al graded composite was fabricated by powder metallurgy processing and its fatigue crack growth behavior was studied. The volume percentage of SiC particulates was distributed from 5 to 30% layer by layer on the cross section. Since the aluminium was dissolved together, there was no evident interface between the two layers with different volume fraction of SiC particulates. Fatigue crack growth was in direction of from 5 to 30% SiC layers under sinusoidal wave-form. The retardation of fatigue crack growth was found when crack propagated from low volume fraction of SiC to high volume fraction of SiC. The crack deflection and branching between two layers were observed, which decreased crack growth rates. In view of crack tip driving force, the plasticity mismatch between the layers shielded crack tip driving force, i.e. decreased the effective J-integral at the tip of the crack as the plastic zone of the crack tip spread from the weaker material into the stronger material.     

Nonlinear free vibration of functionally graded carbon nanotube-reinforced composite beams

This paper investigates the nonlinear free vibration of functionally graded nanocomposite beams reinforced by single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) based on Timoshenko beam theory and von Kármán geometric nonlinearity. The material properties of functionally graded carbon nanotube-reinforced composites (FG-CNTRCs) are assumed to be graded in the thickness direction and estimated though the rule of mixture. The Ritz method is employed to derive the governing eigenvalue equation which is then solved by a direct iterative method to obtain the nonlinear vibration frequencies of FG-CNTRC beams with different end supports. A detailed parametric study is conducted to study the influences of nanotube volume fraction, vibration amplitude, slenderness ratio and end supports on the nonlinear free vibration characteristics of FG-CNTRC beams. The results for uniformly distributed carbon nanotube-reinforced composite (UD-CNTRC) beams are also provided for comparison. Numerical results are presented in both tabular and graphical forms to investigate the effects of nanotube volume fraction, vibration amplitude, slenderness ratio, end supports and CNT distribution on the nonlinear free vibration characteristics of FG-CNTRC beams.