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求羟基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2 CIF文件
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jtimdun(金币+2,VIP+0):THANKS! 3-31 20:58
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羟基磷灰石 简称：HAP 分子式： Ca10(PO4)6(OH)2 分子量： 1004 理化性质：熔点：1650°C，比重：3.16g/cm，溶解度：0.4ppm，Ca/P：1.67 结晶构造：六角晶系 产品规格：粉末、多孔颗粒、块状（非标定型）产品 应用领域：骨替代材料、整形和整容外科、齿科、层析纯化、补钙剂 *牙齿和骨骼的主要成份 *目前广泛应用于制造认同牙齿或骨骼成份的尖端新素材 功能效果： *健康亮白 *去除 牙菌斑 *改善牙龈问题 *防止蛀牙 *清新口气 制法：可由Ca(PO4)2和CaCO3按拟定比例在高温下反应同时注入高压水蒸气，粉末经NH4Cl水溶液洗涤后干燥而成，分多孔型和致密型两种，前者是粉料发泡后于1250℃烧结制备，后者成型后于1250℃烧结而成。 分布：广泛存在于人体和牛乳中，人体内主要分布于骨骼和牙齿中，牛乳内主要分布于酪蛋白胶粒和乳清中。 |
2楼2009-03-31 20:16:38
3楼2009-03-31 20:16:58
4楼2009-03-31 20:37:51
hljbhs
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羟基磷灰石{Ca10(PO4)6(OH)2,hydroxyapatite,简称HAP}具有极好的生物相容性和生物活性,被认为是最有前途的陶瓷人工齿和人工骨置换材料.然而,纯HAP陶瓷的机械性能比较差,例如,断裂韧性(KIC)不超过1.0 MPa·m1/2,而且,在潮湿的环境中Weibull因子较低(n=5～12),作为人工种植体其使用可靠性较差.到目前为止,HAP陶瓷不能用作承载种植体,它在医学上的应用仅限于小的非承载种植体,粉末,涂层和低承载的多孔种植体.为了提高HAP陶瓷材料的使用可靠性,近十几年来已经进行了许多研究工作.本文将结合我们的实验工作,简单探讨在该领域的某些研究进展. 1 HAP粉末的制备 制备HAP粉末有许多方法,主要有湿法和固态反应法[1].固态反应法往往给出符合化学计量,结晶完整的产品,但是它们要求相对较高的温度和热处理时间,而且.这种粉末的可烧结性较差.湿法包括:沉淀法[2,3],水热合成法[4]和溶胶-凝胶法[5～8]等.用水热合法成法获得的HAP材料一般结晶程度高,Ca/P接近化学计量值.溶胶-凝胶法可以得到无定形,纳米尺寸,Ca/P比接近1.67的HAP粉末.用沉淀法在温度不超过100 ℃的条件下,可制备纳米尺寸的纤维颗粒粉末[9]. 就HAP粉末的制备而言,制备工艺已经比较成熟.但是到目前为止在我国还没有形成HAP粉末材料的批量生产能力. 2 HAP陶瓷 HAP陶瓷的烧结温度一般为1000～1200 ℃,袁建军等人[10]的研究说明,1300 ℃是HAP陶瓷材料的最佳烧成温度.如果烧结温度过高可造成HAP分解和颗粒异常长大,导致强度降低.热压[11],热等静压烧结可得到具有细晶结构,高密度而且稳定性和机械性能良好的制品.微波烧结[12]不仅有效地节约时间和能源,而且有利于HAP材料的微观结构和机械强度. 致密HAP陶瓷的机械性能取决于HAP粉末中Cap比值,气孔率和杂质.随着HAP中Ca/P比的增加,强度提高.在Ca/P=1.67时,达到最大值;当Ca/P大于1.67时,强度突然降低.这是由于当Ca/P大于1.67时,在烧结过程中容易产生CaO.CaO吸收水分形成Ca(OH)2并最终形成CaCO3,导致材料强度降低,甚至会自破坏. 致密纯HAP陶瓷的断裂韧性(KIC)在0.8～1.2 MPam1/2范围内,抗弯强度,抗压强度和拉伸强度分别为38～250 MPa,120～900 MPa和38～300 MPa.数据的离散是由于强度分布,气孔,杂质以及颗粒的尺寸变化引起的.致密HAP陶瓷的Young's模量(E)在35～120 GPa的范围内,维氏硬度(HV)在3.0 GPa和7.0 GPa之间,在1000～1100 ℃表现出超塑性[8]. 多孔HAP陶瓷已广泛用作骨置换材料[13,14].由于骨组织可以很好地生长到多孔HAP的孔洞中,从而提高了HAP种植体的强度.对于多孔陶瓷,其内部连通气孔的孔径在5～40 μm时,允许纤维组织长入;孔径为40～100 μm时,允许非矿化的骨样组织长入;孔径在150 μm时,已能为骨组织长入提供理想场所[15].但是如此大的气孔会明显降低种植体的强度.因此,多孔HAP陶瓷只能用于非载重的颌面骨以及填充小骨缺陷等. 3 HAP基生物陶瓷复合材料 羟基磷灰石材料合成加工研究方面的技术进步,已能制备可控制微观结构和化学组成的致密的以及多孔的HAP生物陶瓷.但是,由于HAP的使用可靠性差,使它的应用受到限制.近几年来,许多方法已经用于HAP陶瓷增韧补强,例如,层状结构[16],金属间化合物颗粒[17],金属颗粒,纳米颗粒,晶须,长纤维,部分稳定氧化锆增强等等[8].表1列出了一些HAP基生物陶瓷复合材料的性能. 表1 HAP基陶瓷复合材料的性能 材 料 相对密度 (%) 抗弯强度 (MPa) KIC (MPa·m1/2) 相组成 工艺 参考文献 纯HAP - 100 <1.0 HAP HP 1100℃ 17 HAP+20%Al2O3+5%Ni3Al particles - 160 2.3 HAP,Al2O3,Ni3Al HP 1100℃ 17 HAP+10-30vol% long metal fiber 94-100 96-224 3.7-7.4 HAP HP 1000℃ 8 HAP+5-30% Al2O3 particles 96-99.7 90-250 1.4-2.5 HAP,β-TCP, Al2O3 HP 1000-1250℃ 8,17 HAP+10-50vol%(3Y)ZrO2 93-99.5 160-310 1.0-3.0 HAP,α-TCP,β-TCP,ZrO2 HP 1050-1400℃ 8 HAP/C - 85 - HAP,C HP 1050℃ 16 复合的优点是使HAP材料的韧性和强度提高.不过,在HAP基体中引入第二相往往会导致生物相容性的下降,并有可能加速HAP的分解.一般说来,用生物惰性材料增强的HAP材料的生物活性会比纯HAP低. 晶须增强HAP复合材料具有很好的增韧效果,但是许多市售的晶须被认为是潜在的致癌物质.另外,HAP在人体中的浸蚀速度为每年15～30 μm,用于增强的晶须可从HAP进入到人体中,容易引起严重的健康问题[8]. 总之,尽管通过增韧补强可使HAP材料的机械性能提高,但是由于生物相容性的和生物活性的降低,工艺复杂等原因,在现阶段还未发现HAP基陶瓷复合材料广泛的用途.4 结束语 目前,全球植入医用植入体的患者已逾3000万人[18],对于具有良好力学性能和生物相容性,生物活性的种植体的需求越来越大.根据作者所掌握的信息,目前除了喷涂HAP的钛合金外,其余HAP基生物材料还不能用于承载骨的置换,这对于材料科学是一个挑战. 理想的骨置换种植体必须是具有高强度,低弹性模量,具有直径100 μm微孔而且使用可靠性高的HAP材料.如上所述,金属,金属间化合物,Al2O3,PSZ,SiC,Si3N4和纤维/晶须等都可提高材料的使用可靠性.但是,金属,包括金属纤维,金属间化合物增强的HAP陶瓷植入人体后,存在腐蚀,生物惰性和差的生物相容性等原因,而不宜使用.Al2O3,ZrO2,SiC和Si3N4增强HAP陶瓷,由于热膨胀失配,在湿环境中降解,HAP分解和生物惰性等原因也难以实际应用.应该说,纤维/晶须HAP复合材料具有较好的使用可靠性. 大家知道,纤维状的材料在人体内容易引发癌症的产生.象Al2O3,ZrO2,SiC和Si3N4都是生物惰性材料,它们在人体中不易溶解,纤维状的惰性陶瓷材料则是影响人体健康的重要因素.值得注意的是,磷酸钙材料显示出极好的生物活性和生物相容性,它们与人骨和齿有着相似的化学组成和矿物组成,而且,其中一些具有可吸收性.在磷酸钙中,HAP是最好的生物相容性和生物活性材料.可以说,纤维状的HAP材料与惰性陶瓷晶须和纤维不同,对人体健康不造成危害. 综合考虑材料的生物相容性,生物活性和材料的机械性能,HAP纤维/晶须与HAP的复合材料恐怕是将来硬组织置换种植体最合适的陶瓷材料之一. |
7楼2009-03-31 21:10:51
8楼2009-03-31 21:42:58
ke30ke
木虫之王 (文坛精英)
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- 专业: 生物物理化学
9楼2009-03-31 21:52:35