羟基磷灰石(HA)陶瓷生产实验..模板.doc

羟基磷灰石(HA)陶瓷生产实验..羟基磷灰石(HA)陶瓷生产实验、实验、生产、检验等的能力;、市场调研、搜集和整理资料、设计、项目管理、科学实验、生产制造、分析问题和解决问题、发表见解的初步能力;、功能和用途,以及几种制备羟基磷灰石的原理和方法;;。羟基磷灰石[Hydroxyapatite,HA;分子式:Ca10(PO4)6(OH)2]的化学组成和结晶结构类似于人骨骼系统中的磷灰石,优良的生物活性和生物相容性是其最大的优点,人体骨细胞能够在羟基磷灰石上直接形成化学结合,在普通合成的生物材料中添加少量纳米羟基磷灰石可显著改善材料对成骨细胞的粘附和增殖能力,促进新骨形成,因此适宜于做骨替代物。,与天然骨相近。当前生产羟基磷灰石的方法主要分为湿法合成和干法合成,其中湿法包括溶胶-凝胶法、沉淀法和水热法三种[3,4,5]。溶胶-凝胶法是近些年来才发展起来的新方法,已经引起了广泛的关注。找到合适的、能够合成最终的羟基磷灰石的溶胶一凝胶体系是其合成的关键。其原理是:将醇盐溶解在选定的有机溶剂中,在其中加蒸馏水使醇盐发生水解、聚合反应后生成溶胶,再将Ca2+溶胶缓慢滴加到(PO4)3-溶胶中,加水变为凝胶,凝胶经老化、洗涤、真空状态下低温干燥,得到干凝胶,。该方法的优点为:合成及烧结温度低、可存分子水平上混合钙磷的前驱体,使溶胶具有高度的化学均匀性。缺点是化学过程比较复杂、醇盐原料价格昂贵、有机溶剂毒性大,对环境易造成污染等。。这种方法通常采用把一定浓度的磷酸氢铵和硝酸钙反应或者磷酸与氢氧化钙在一定的温度下搅拌反应生成羟基磷灰石沉淀,反应过程中使用氨水(NaOH溶液1mol/L)调节pH值,把沉淀物高温煅烧从而得到羟基磷灰石粉体。其典型工艺:Ca(NO3)2与磷酸盐[(NH4)3PO4、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4]溶液进行反应,沉淀经过滤、干燥,制成粉末颗粒。水热法其特点是在特制的密闭的反应器(高压釜)内,水溶液为反应介质。在高温高压环境中,不受沸点的限制,能够使介质的温度上升到200-400℃,使原来难溶或不溶的物质溶解并重新结品的方法。这种方法通常采用磷酸氢钙等为原料的水溶液体系。在高压釜中制备HA粉体。其典型的工艺为:以CaCl2[或Ca(NO3)2]与NH4H2PO4为原料,以钛网、Ti6Al6V片或其它合金为阴极,以石墨为阳极。控制一定的pH值和沉淀时间,可得CaHPO4·2H2O,随后经水蒸气处理,即得到羟基磷灰石。化学反应如下:H2PO4-=HPO42-+H+HPO42-+Ca2++2H2O=CaHPO4·2H2O10CaHPO4·2H2O=Ca10(PO4)6(OH)2+4H3PO4+18H2O:①中国化工信息网:②中国知网羟基磷灰石陶瓷纤维制作工艺的研究③万方数据:硅灰石增韧多孔羟基磷灰石生物陶瓷的制备工艺及性能研究④①:兵器工业出版社,1993②周松青,③当前为止我国生产羟基磷灰石陶瓷的方法有如下几种:1)水热法:水热工艺为无水磷酸氢钙与磷酸在高压锅中反应。温度为100-500,压力为1-500大气压,制备时间约48小时。2)固相反应法:将碳酸钙与磷酸盐混合均匀,在高温下发生固相反应,生成磷酸钙陶瓷。3),在水溶液中反应合成羟基磷灰石陶瓷。在以上三个工艺中,因反应在高温高压下进行,合成设备相当贵,而且设备操作复杂,能量消耗大。而湿式法工艺相对来说较为简单易行。羟基磷灰石,又称羟磷灰石,是钙磷灰石(Ca5(PO4)3(OH))的自然矿物化。但是经常被写成(Ca10(PO4)6(OH)2)的形式以突出它是由两部分组成的:羟基与磷灰石。OH-基能被氟化物、氯化物和碳酸根离子代替,生成氟基磷灰石或氯基磷灰石,其中的钙离子能够被多种金属离子通过发生离子交换反应代替,形成对应金属离子的M磷灰石(M代表取代钙离子的金属离子)。羟基磷灰石(HAP)是脊椎动物骨骼和牙齿的主要组成,人的牙釉质中羟基磷灰石的含量在96%以上。羟基磷灰石具有优良的生物相容性,并可作为一种骨骼或牙齿的诱导因子,在口腔保健领域中对牙齿具有较好的再矿化、脱敏以及美白作用。实验证明HAP粒子与牙釉质生物相容性好,亲和性高,其矿化液能够有效形成再矿化沉积,阻止钙离子流失,解决牙釉质脱矿问题,从根本上预防龋齿病。含有HAP材料的牙膏对唾液蛋白、葡聚糖具有强吸附作用,能减少患者口腔的牙菌斑,促进牙龈炎愈合,对龋病、牙周病有较好的防治作用。羟基磷灰石陶瓷的研究和应用,在生物材料工程界引起极大关注,利用陶瓷羟基磷灰石制成的人造骨,人造牙齿,人造关节等,,是唯一直接用于蛋白质和核酸纯化的无机层析填料,高度耐碱,生物安全性最高。其中