BisGMA增强缠绕型多孔钛材料的制备及其性能研究

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aaa939639017
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
钛及钛合金由于生物相容性良好,同时弹性模量较低,是目前广泛使用的人体植入材料。根据结构的不同,可以将其分为实体钛和多孔钛。实体钛的弹性模量高于人体骨骼,植入后容易产生“应力屏蔽”效应。而多孔钛的弹性模量较低,可以减少“应力屏蔽效应”,同时相互贯通的多孔结构有利于人体骨细胞在其中的生长。传统的粉末烧结法得到的多孔钛脆性较高,不利于在体内使用。近年来开发出的一种缠绕型多孔钛克服了上述不足,然而在其缠绕结构中,钛丝与钛丝之间为简单的相互搭接,在很小的外力作用下就可以产生相对滑移,这导致其弹性模量和屈服强度均低于传统烧结法制备的多孔钛。通过固定钛丝间自由结点来强化其多孔结构是一个可行的方法。  本文通过采用双酚 A甲基丙烯酸缩水甘油酯(BisGMA)固定钛丝间结点,制备得到了BisGMA增强缠绕型多孔钛材料,与缠绕型多孔钛相比,其弹性模量不仅得到极大提高,同时其相互贯通的多孔结构保持不变。并系统研究了不同工艺参数(BisGMA含量、钛丝丝径、初始孔隙率)对BisGMA增强缠绕型多孔钛的结构及性能的影响。  通过对 BisGMA增强缠绕型多孔钛的结构分析发现,由于BisGMA仅涂覆在钛丝间的结点附近,因此自由结点被固定,同时材料仍然保持多孔的缠绕结构。材料在横纵截面上形貌不同,表现出明显的各向异性。在其他条件相同时,纵截面上的平均孔隙大小小于横截面,同时大孔所占的比例也相对较小。BisGMA含量的增加、钛丝丝径的减小以及初始孔隙率的减小都会导致样品孔隙数量、孔径尺寸及孔隙连通率的减少。  BisGMA增强缠绕型多孔钛的压缩应力-应变曲线与大多数多孔金属材料类似,具有三阶段应力-应变响应行为,即线弹性阶段、平台阶段和致密化阶段。不同之处在于其线弹性阶段是一条曲线; BisGMA含量较低时其应力-应变曲线上没有明显的屈服点;平台阶段其应力仍然增加,因此是一个伪平台。BisGMA含量为0-20%时,材料的压缩弹性模量和屈服强度分别为0.2-1.3GPa、7.29-53MPa,与人体疏质骨相匹配,并随BisGMA含量的增加而增大;随着钛丝丝径及初始孔隙率的增加,材料的压缩力学性能降低。  而在准静态拉伸载荷作用下,BisGMA增强缠绕型多孔钛的应力-应变曲线与其他多孔金属的单阶段或两阶段变形不同,为特殊的三阶段应力-应变响应行为:伪线弹性阶段、伪平台阶段以及松散化阶段。同时其拉伸应变量超过80%,远高于其它多孔金属材料。随着BisGMA含量的增加或钛丝丝径的减小,其拉伸弹性模量和屈服强度均随之增加,如BisGMA含量为0%时,弹性模量和屈服强度分别为0.05GPa和1.8MPa,当BisGMA含量增加到5%时,弹性模量和屈服强度分别提高到0.67GPa和2.7MPa。  压缩应变量相同时,样品的能量吸收能力随BisGMA含量的增加而增加,而随钛丝丝径或初始孔隙率的增加而减小;而BisGMA含量相同时,样品的能量吸收能力随着应变量的增大而增大,钛丝丝径相同或初始孔隙率相同时吸能行为的变化与之相同。在拉伸载荷下,样品表现出明显的负泊松比效应,通过观察及查阅相关文献提出了拉胀模型,其具有内凹结构及固定交联结点这两方面特点。而模拟体液实验表明,BisGMA增强缠绕型多孔钛具有良好的耐腐蚀性能,同时是一种生物惰性材料,因此有望成为一种潜在的医用承力植入材料。
其他文献
当前我国经济社会快速发展,但城乡之间的不平衡发展,为我国迈上新的台阶造成了影响,党的十九大报告提出“乡村振兴战略”,致力于建设新时代美丽乡村.科技是第一生产力,想要真
丰富基层文化实践内容,是提升我国精神文明建设成果的途径之一.群众舞蹈作为基层文化实践中的重要内容,对于丰富基层人民的精神世界有着积极意义.只有使群众舞蹈真正走入老百
随着化学工业的进一步发展,石油资源已成为社会发展的重要资源之一,人类对石油的依赖程度越来越高,就像人类对粮食的需要一样,石油至今已发展成为一种特殊形式的液体黄金.
经济发展了也没工作  我们时常在新闻联播或者经济类节目中,听到“加快经济发展速度,提高人民就业率”这样的话。在一般人的认知中,经济发展了,GDP增加了,也就意味着人们的就业机会越来越多,就业率越来越高,但是事实却与人们的认知有着不小的出入。  在经济学中,我们管经济增长每变化一个百分点所对应的就业数量变化的百分比叫“就业弹性”,简单来说,就业弹性越大,说明经济增长所能带动的就业增长也就越显著。20
期刊
随着社会的发展,我国各个领域都在不断的改革,事业单位内部安保工作受到的影响较大,做好事业单位安全保卫工作能够给事业单位更好的发展奠定基础,相关工作人员必须认识到安全
中国传统建筑元素在几千年的沉淀下成为了世界伟大的遗产之一,深植于每一个中国人的内心.而且具有非常独特且易于辨识的特质,并潜移默化的影响着我们的审美和创作,其体现的民
通过共混与填充改性硬质聚氯乙烯(PVC)材料,生产特种树脂和专用树脂,提高PVC制品的附加值,对促进我国PVC行业健康发展,提高PVC专用树脂的出口竞争力,具有重大的社会与经济意
煤炭行业的危险性高,如果安全措施不到位很容易发生各种安全事故,不仅严重的危害到了员工的生命安全,同时也造成了大量的财产损失.工商保险作为煤矿企业员工安全保障体系的重
晶粒细化能有效地提高材料的性能。大变形轧制法作为晶粒细化技术的一种,能强烈细化晶粒从而大大提高产品精度,具有很好的应用前景。本文对通过异步与同步混合轧制方法所制备的纳米晶GH80A材料进行了较为细致的研究。在实验中利用金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显镜和X射线衍射仪对材料的组织进行表征与分析;通过拉伸测试和显微硬度测试等手段评估材料的各项力学性能,从而研究了纳米晶材料的组织结构对其力学性能的
随着“互联网+”时代的到来,高校思政教育也迈入了网络思政崭新时代,高校思政建设应顺应时代同步发展.新时代高校思政应充分利用互联网优势,以适应学生多变复杂的个体特征.在