磷灰石 硅灰石型生物玻璃粉体制备工艺的研究..doc

磷灰石_硅灰石型生物玻璃粉体制备工艺的研究.磷灰石-硅灰石型生物玻璃粉体制备工艺的研究杨英,彭文强,徐旺生(武汉工程大学化工与制药学院绿色化工过程省部共建教育部重点实验室,中国武汉430073摘要:采用溶胶-凝胶法制备磷灰石-硅灰石(AW生物玻璃粉体,研究了加料方式、反应温度、pH对凝胶特性的影响。通过X射线衍射仪(XRD、红外谱图分析(FT-IR和扫描电镜(SEM分析测试方法对产品的晶相组成及微观结构进行了分析。结果表明:凝胶形成的最佳工艺条件是加料方式为先让正硅酸乙酯乙醇溶液在硝酸催化作用下水解30min后加入磷酸三乙酯,再以硝酸盐形式引入钙、镁元素,以氟化氢铵形式引入氟元素;反应温度为25ħ;pH为12。烧结后的样品中主晶相为磷灰石和硅灰石,且颗粒大小均匀,形状规整,无明显团聚现象,孔结构规整,孔隙率为35%40%。关键词:磷灰石;硅灰石;生物活性中图分类号::A文章编号:1006-4990(201107-0036-03Studyonpreparationtechnologyofapatite-wollastonitebioactiveglasspowderYangYing,PengWenqiang,XuWangsheng(reenChemicalProcessofMinistryofEducation,SchoolofChemicalEngineering&Pharmacy,WuhanInstituteofTechnology,Wuhan430073,ChinaAbstract:Apatite-wollastonite(AWbioactiveglasspowderwaspreparedbysol-,reactiontemperature,-raydiffraction,Fouriertransform-infraredreflectionspectroscopy,:thefeedingwaywasaddingtriethylphos-phateafterthehydrolysisoftetraethoxysilaneethanolsolutionfor30minwithHNO3ascatalyst,andthenintroducingCaandMgintheformofnitrate,introducingFintheformofNH4HF2;thereactiontemperaturewas25ħ;-%40%.Keywords:apatite;wollastonite;[1]提出,这种材料在植入到体内后会与周围组织发生反应,使植入体与组织间形成生物结合,它因其致密的晶体结构,较低的溶解度,无毒副作用,与生物组织具有良好的相容性等特点而受青睐[2-3]。-bo等[4]用熔融法制备的磷灰石-硅灰石(AW生物活性玻璃不仅具有良好骨诱导性和生物降解性,而且其机械性能非常出色,其表面弹性模量及断裂韧性都能与人体骨很好匹配,在生理环境下抵抗老化和疲劳性能也非常好,非常适合作为人体承重骨的替代和修复[5]。AW生物活性玻璃为CaO-MgO-SiO2-P2O5-CaF2系统,磷灰石和硅灰石晶体质量分数分别为38%和34%,呈谷粒状均匀分布在玻璃基质中[6]。传统制备AW生物玻璃的方法为熔融法[7],但该法所需温度较高,容易引入杂质,且产品的化学成分均匀性较差[8]。而溶胶-凝胶法[9]具有条件易控制,能准确控制掺杂量,烧结温度低,避免坩埚污染,产品化学成分均一等优点[10]。笔者采用新型的溶胶-凝胶法制备AW生物活性玻璃粉体。、组成与仪器本研究以CaO-MgO-SiO2-P2O5-CaF2系统生物玻璃粉体作为研究对象,其组成设计为:w(MgO=%,w(CaO=%,