TiC/Ti复合泡沫材料的制备及生物学性能研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 高勇 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2012 |
| 授予单位 | 中国科学院金属研究所 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 张劲松 |
| 关键词 | TiC/Ti复合泡沫材料 高频感应加热 力学性能 表面改性 生物材料 TiC/Ti composite foam materials High frequency induction heating Mechanical properties Surface modification Biomaterials |
| 学位专业 | 材料加工工程 |
| 中文摘要 | " 生物材料（Biomaterials）是以独立体形式或作为复杂系统的一部分，通过与生命系统组成部分的相互作用，用于引导人体或动物体医学中任何治疗或诊断过程的一种物质，是研究人工器官和医疗器械的基础。随着社会老龄化趋势的加剧、交通意外事故发生率的上升，以及战争损伤的持续存在，临床上对大范围骨缺损的修复材料的需求快速增加。因此，作为至今仍是临床难题的大段骨缺损修复，其所需生物材料的研究和应用依然需要更多的学术关注与研发投入。 本论文在Schwartzwalder法基础上，采用高频感应加热为材料制备的主要手段，通过建立数值模拟计算模型，对制备工艺参数进行模拟优化。制得含有TiC、Ti的具有三维连通网络结构的新型泡沫材料——TiC/Ti复合泡沫材料。研究了制备工艺-材料组织结构-材料性能之间的相互关系。随着Ti含量的增加，泡沫骨架筋内孔隙逐步被填充，组织致密化，泡沫骨架筋在断裂时体现的脆性断裂行为的比重呈降低趋势。当钛含量为80at%时，平均孔径1mm，孔隙率80%的TiC/Ti复合泡沫材料抗表观压缩应力-表观压缩应变曲线体现出部分塑性。 采用水热合成法对TiC/Ti复合泡沫材料骨架筋表面分别修饰纳米TiO2涂层和ZSM-5涂层。纳米TiO2涂层由大量TiO2线状纳米结构相互缠绕构成，其间分布大量纳米级孔隙。ZSM-5涂层由大量分子筛晶体堆积构成，其内孔隙主要由晶间孔隙构成。两种涂层的均方根粗糙度分别为233.6nm和146.8nm。 以同样具有三维连通网络结构的SiC泡沫材料为对照组，对原始TiC/Ti复合泡沫材料、表面修饰纳米TiO2的TiC/Ti复合泡沫材料、表面修饰ZSM-5分子筛的TiC/Ti复合泡沫材料进行体内、体外生物相容性测试。结果显示，三种实验组材料的生物相容性和骨整合性能由高到低依次为：原始TiC/Ti复合泡沫材料、表面修饰纳米TiO2的TiC/Ti复合泡沫材料、SiC泡沫材料、表面修饰ZSM-5分子筛的TiC/Ti复合泡沫材料。 " |
| 公开日期 | 2013-04-12 |
| 源URL | [http://210.72.142.130/handle/321006/64418]  |
| 专题 | 金属研究所_中国科学院金属研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 高勇. TiC/Ti复合泡沫材料的制备及生物学性能研究[D]. 北京. 中国科学院金属研究所. 2012. |
入库方式： OAI收割
来源：金属研究所
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