63中国粉体工业 2020 No.4
粉体材料相关知识(一)
羟基磷灰石(HA)是一种具有良好应用前景的无机生物矿物材料,它是人体和动物骨骼的主要无机成分,因此具有良好的环境相容性和生物活性,在生物医用材料、环境功能材料、湿敏半导体材料、催化剂载体以及抗菌功能材料等方面有着广泛的应用。
多孔羟基磷灰石是通过某种制作工艺,在制备羟基磷灰石生物陶瓷过程中使其内部具有多孔的结构。多孔结构的羟基磷灰石除具有一般陶瓷的优良性能外,因具有大孔和微孔结构而具有骨传导性,植入人体后,将被体液溶解和组织吸收而导致解体,且多孔羟基磷灰石材料还具有一定的吸附能力,因此,该材料在众多生物材料中脱颖而出,被广泛应用于生物医学方面,主要包括骨组织工程的修复及药物释放载体材料。
图1 羟基磷灰石
1.多孔羟基磷灰石生物陶瓷的制备
1.1有机泡沫浸渍法
有机泡沫浸渍法是一种用泡沫塑料浸渍泥浆再经高温处理而制备多孔陶瓷的方法,其基本原理是利用可燃尽的多孔载体吸附陶瓷浆料,然后在高温下将载体材料燃尽而形成孔隙结构,从而得到多孔陶瓷。
该法工艺简单,成本较低,制得的多孔羟基磷灰石生物陶瓷孔隙率高,且气孔相互贯通,孔径可通过母体泡沫和浆料涂层厚度加以控制。但有机泡沫浸渍法也存在许多缺点:多孔体强度普遍偏低,离临床应用尚有很长一段距离;成型性差,在烧结过程中孔隙容易坍塌而导致粉化;受泡沫载体的限制,制品形状单一。
图2 多孔羟基磷灰石生物陶瓷
1.2添加造孔剂法
添加造孔剂法是发展最早、也是最常见的多孔羟基磷灰石生物陶瓷制备工艺。通过将HA 粉料与造孔剂球磨混合、
再经模压成型、加热烧蚀或熔化分解产生气体获得多孔结构。其基本原理是在制备陶瓷坯体时在其中加入造孔剂,在