生物医用复合材料VIP

第7章生物医疗复合材料、生物无机和无机复合材料、生物无机和有机高分子复合材料、生物无机和金属复合材料概要生物医疗复合材料是两种以上不同材料复合而成的生物医疗复合材料1 .分类：复合材料一般由基材和增强材料构成的基材类别：陶瓷类医疗复合材料、高分子类医疗复合材料， 金属类医疗复合材料不同组织反应：生物惰性医疗复合材料、生物活性医疗复合材料、吸收性医疗复合材料、3 .增强体的形态和性质不同纤维增强医疗复合材料碳纤维和其他陶瓷纤维、玻璃纤维、金属纤维和高分子纤维粒子增强医疗复合材料氧化锆、氧化铝， 氧化钛等氧化物粒子羟基磷灰石(HA )等生物活性粒子，4，生物医疗复合材料的分类和应用，5，生物医疗复合材料的分类和应用，6，生物医疗复合材料的分类和应用，7，2 .性能特征比强度，弹性模量疲劳性能好，生理腐蚀性好，力学相容性好，8， 3 .生物医疗复合材料的界面浸润性：强化体和基质浸润制备性能良好的复合材料所需的条件界面耦合力：机械耦合力、物理耦合力、化学耦合力机械耦合力摩擦力：存在于所有复合材料中。 由加强体的比面积和粗糙度以及基体的收缩决定。 比面积和粗糙度越大，基体的收缩越大，摩擦力越大。 物理耦合力范德华力和氢耦合力：存在于所有复合材料中。 化学键合力化学键合力，9，界面键合类型，机械键合：基体与加强体之间的纯机械键合方式。 存在于所有复合材料中。 溶解与润湿的结合：基质与加强体之间溶解，伴随一定程度的相互溶解(基质与加强体的一方溶解于另一方)的结合方式。 通过原子间的电子相互作用来实现。 利用无机材料中的玻璃相可以实现这种结合。10、界面键型、反应键：基体与增强体之间发生化学反应，在截面上形成牢固的化学键。 通过偶联剂(有与基质反应的官能团和与增强体反应的官能团)，使两种性质差异大的材料牢固结合。 混合键：以实际复合材料中最普遍的键合形式，11、第1节生物无机和无机复合材料以氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷、生物玻璃、生物玻璃陶瓷、羟基磷灰石、磷酸钙等材料为基体，导入粒子、晶片、晶须和纤维等强化体。 一、生物陶瓷和生物陶瓷复合材料二、生物陶瓷和生物玻璃复合材料三、生物活性涂层无机复合材料一、生物活性陶瓷和生物活性陶瓷复合材料一、HA-TCP复合材料组成和性能、一、二， HA-HA晶须复合材料：关于HA晶须强化效果和材料气孔率的无压烧结HA-HA晶须复合材料、含有气孔率高的030%的HA晶须(Ca/P=1.66 )的复合材料、1000-1100OC、30MPa、1-2h热压烧结、断裂韧性提高40%， HA晶须具有明显的强化效果，但随着晶须含量的增加，相对密度降低(92.5-95% )，为14， 2、生物活性陶瓷和生物玻璃复合材料1、HA-生物活性玻璃复合材料(patte-biactivateglasscomposite，ABC)2、TCP-HA-BG多孔复合材料：珊瑚状连通气孔、气孔率45-55%、气孔尺寸200-500微米抗弯强度10.5MPa 热压强度25MPa用于大段骨或承重骨的修复，15，3，生物活性陶瓷和生物惰性陶瓷复合材料的氧化物陶瓷具有高强度和化学稳定性，但与生物组织机械结合的生物活性陶瓷具有良好的生物相容性，可与生物组织形成牢固的化学键，其脆性和低以高强度氧化物为基材，配合羟基磷灰石等生物活性陶瓷粒子，以赋予生物活性的生物活性陶瓷为基材，配合氧化物等粒子，增强其力学性能，增加16、17、1、HA-ZrO2复合材料的烧结温度， 抗弯强度和断裂韧性均增加的例子：添加50%的tz-3yzro2，烧结的例子：添加50%的zro2，烧结1400oc的例子18、2、TCP-ZrO2复合材料的弯曲强度随着zro2含量的增加而增加，3、HA-纳米SiC复合材料：制造：添加烧结助剂MgO， 900-1200OC烧结断裂韧性显着提高，与生物硬组织性能相当，改善了19，4、生物活性涂层材料、生物活性玻璃涂层氧化铝复合材料、氧化铝陶瓷的表面活性等离子喷涂，1000-1300OC烧结30min，氧化铝扩散，生物活性通过1200OC烧成，在表面玻璃中形成稳定的硅灰石相，在基体相中残留丰富的CaO和P2O3，在缓冲液中进行20min反应，形成HA，HA形成速度加快。20、第二节生物无机与有机高分子复合材料，大多数生物组织由两种以上的材料构成，例如人体中的骨架和牙齿可以认为是由胶原蛋白、多糖基质等高分子构成的连续相和分散在其中的羟基磷灰石晶粒复合而成的。 利用高弹性模量的无机材料增强高分子材料的刚性，利用高分子材料的可塑性增强其生物无机材料的韧性。 主要应用于硬组织的修复和重建。 21、1、生物活性陶瓷和天然生物高分子复合材料2、生物活性陶瓷和生物高分子复合材料3、生物玻璃和生物高分子复合材料4、碳纤维强化复合材料2、22、1、生物活性陶瓷-天然生物高分子复合材料1， 将HA胶原复合材料与自然骨有机质相近的胶原和ha陶瓷复合，使受骨胶原末端的氨基与羟基结合，形成具有生物活性的化学键界面。 胶原与多孔HA陶瓷复合，其强度比HA陶瓷提高了23倍。 2、ha纤维蛋白粘合剂复合材料纤维蛋白粘合剂由纤维蛋白原和凝血酶组成。 具有良好的生物相容性、完全的生物降解性、无毒、不影响机体的免疫系统，不影响HA的结构。23、ha-纤维蛋白胶粘剂复合材料的结合强度(g/cm2)、24、2、生物活性陶瓷与生物高分子复合材料1、ha-聚乳酸复合材料聚乳酸(PDLLA )具有良好的生物相容性和分解性，是一种中等强度的聚合物。 但过于柔软，无骨结合能力，x线透射，临床现象观察困难，限制其应用于内固定。 具有良好的生物相容性、吸收性、生物活性和骨结合能力，随着. 25，HA在PDLLA基质中的含量增加，抗弯强度和弹性模量也增加，可作为骨折内固定材料。 HA与PDLLA的界面只存在机械结合，可以用硅氧烷偶联剂处理HA表面，增强其机械性能。26、PDLLA与HA粒子的复合可提高材料的初始硬度和刚性，延缓材料的初始分解速度，提高骨结合能力。 随着PDLLA解释的吸收，HA在