分散剂对HA悬浮性能和成孔性能的影响开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着世界范围内人口老龄化的加剧，因骨折、老年性骨关节病而需要进行关节置换的老年人数量明显增多。骨修复替代材料成为临床上高需求的一类医用材料，也是生物材料研究的热点之一。常用的骨修复替代材料有医用高分子材料、医用金属材料和生物陶瓷材料。但医用高分子材料如聚乳酸降解速度快，容易引起炎症，机械强度不足等缺点；而医用金属材料缺乏细胞识别信号，同时材料与人体骨骼的结合性较差，不利于细胞的黏附和生长分化。

羟基磷灰石(hydroxyapatite，简称ha)具有与骨组织相似的化学组成、良好的生物相容性和生物活性，能与骨组织形成较强的化学结合，并且可以大大缩短骨愈合时间，是迄今为止生物相容性最好的骨替代材料之一。但ha陶瓷材料强度低、脆性大的特点极大的限制了该材料在承重部位的使用。而羟基磷灰石晶须（haw）不仅具有较高的机械强度和化学稳定性，且具有良好的生物活性和生物相容性，是生物陶瓷较佳的增强材料。理想的晶须增强材料要求晶须在基体内分布均匀，使材料受力时能将外力均匀地传递到每根晶须上。但是材料在制备过程中由于受晶须的表面力、静电作用、缠绕、悬浮液粘度等原因的影响而聚集成团，影响材料的性能。因此，晶须能否均匀、稳定地分散和悬浮在基体中是必须要解决的首要问题。

目前，国内外已有一些关于晶须增强材料和晶须分散的报道。如zhou fang等研究原位生长ha晶须增强ha多孔生物陶瓷，材料的抗压强度达到21.7mpa，孔隙率为26%；h hu等报道ha晶须在增强β-tcp陶瓷抗压强度的同时，也改善了细胞在材料的黏附和生长。凌律巍等以无水乙醇作为溶剂，采用醇铝作为分散剂，研究了sic晶须的分散性能，ph值为11时分散效果最好，醇铝可很好地分散碳化硅晶须；缪世群等以正丁醇、异丙醇、乙醇、水等为分散介质，以聚乙二醇、尿素、brij35为分散剂研究了sic晶须的分散效果，正丁醇为最佳的分散介质，聚乙二醇为分散效果最佳的分散剂。但是分散剂对ha晶须悬浮性能及其成孔性能的研究比较少，同时很难制备出孔隙率、孔径、孔的连通性等微孔特征合适，同时力学性能良好的多孔生物陶瓷。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

（1）ha粉体和haw的制备。采用均相共沉淀法合成ha粉体，水热合成法制备haw，合理控制反应参数，制备出符合实验要求的粉体和晶须。

（2）haw在ha悬浮液中的悬浮性能。主要研究分散剂的种类和用量对ha和ha晶须在水溶液(莰烯溶液)中悬浮性能的影响，控制溶液固含量和粘度在合理的范围之内，使ha和haw在水溶液(莰烯溶液)中稳定悬浮。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，了解课题研究需要的设备以及相关测试方法。明确研究内容，确定实验方案，完成开题报告。

第4-10周：根据研究的技术路线，初步确定实验方案，并进行相关的试验研究。

第11-13周：根据结构和性能要求，制备合成目标产物，进行材料组成、相貌测试及分析。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 刘波涛, 骆兵 ,许壮志,刘贵山.冷冻浇注成型多孔陶瓷的研究进展[j]. 中国陶瓷. 2010，46（11）:7-10.

[2] 王新娟. 冷冻干燥法制备羟基磷灰石多孔支架[d]：西安理工大学，2008.

[3] 李绍纯, 戴长虹, 牛志森. 不同分散剂对 sic 晶须分散作用的探讨[j]. 材料导报, 2005, 19(12): 121-123.