张 睿, 张 彭 风, 薛 润 苗, 王 志 强

( 大连工业大学 纺织与材料工程学院, 辽宁 大连 116034 )

0 引 言

磷酸钙骨水泥的化学成分与人体硬组织相似,能够自行固化,具有良好的可塑性、生物相容性、生物活性、可降解性、骨传导性[1]等优点,因此作为骨修复置换材料被广泛应用于临床医学[2]。但是磷酸钙骨水泥强度低的缺点,限制了它在承重部位的应用,使其只能用于骨缺损的修复、填补等方面[3]。赵澎等[4]在磷酸钙骨水泥中加入乳酸纳米纤维后,CPC骨水泥的平均湿态抗压强度仅达到8.71 MPa。因此,研制既具有良好生物活性、生物相容性、可塑性、可降解性、骨传导性,又有较高强度的骨水泥仍是很多研究者关注的课题。

碳纤维具有生物相容性好[5]、化学稳定性好、热稳定性好、机械性能好等特性[6-8]。碳纤维掺入到磷酸钙骨水泥中,能够使碳纤维的力学性能和磷酸钙骨水泥的生物性能相结合,制备出力学性能和生物性能更佳的骨水泥[6]。因此,作者以碳纤维作为增强相,主要研究不同比例碳纤维掺杂对磷酸钙骨水泥力学性能的影响,从而确定制备碳纤维增强磷酸钙骨水泥的最佳工艺条件。

1 实 验

1. 1 原料的制备

α-TCP的制备:将Ca(NO3)2·4H2O和(NH4)2HPO4按n(Ca)/n(P)=1.5分别配制成溶液。剧烈搅拌下,将Ca2+溶液滴加到(NH4)2HPO3溶液中,调节pH=8。静置沉化,抽滤,水洗3遍,醇洗3遍,干燥。1 350℃煅烧2 h 后急冷,制得的粉体研磨过200目筛。

HA的制备:将Ca(NO3)2·4H2O、(NH4)2HPO3按n(Ca)/n(P)=1.67分别配制成溶液,并用氨水调pH=10,分别滴加三乙醇胺5滴。剧烈搅拌下,先将(NH4)2HPO4溶液倒入Ca2+溶液中,使溶液中产生少量HA晶核,然后将剩余的(NH4)2HPO4溶液全部倒入Ca2+溶液中,调节pH=10。……