三维打印制备钛/羟基磷灰石复合体及功能梯度材料***★

• 作者: 孙健 樊英姿 钱超
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 生物材料 组织工程复合支架材料 三维打印 钛 羟基磷灰石 功能梯度材料 复合体 微观结构 力学性能 省级基金
• 年，卷（期）: 2013,（29）
• 页码范围: 5364-5370
• 页数: 7页
• 分类号: R318
• 字数: 8067字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2013.29.016

摘要

背景：传统压模成形法制备的钛/羟基磷灰石复合材料结构简单，自动化程度较低，难以控制材料的孔隙率及孔径，不能满足多样化需求。目的：评价三维打印成型技术制备钛/羟基磷灰石复合体及功能梯度材料的可行性。方法：设计钛/羟基磷灰石复合体为直径25 mm、高度15 mm的圆柱体，功能梯度材料为直径25 mm，上层5 mm的钛粉末层，下层5 mm钛/羟基磷灰石粉末层的圆柱体CAD模型。利用三维打印技术制备钛/羟基磷灰石复合体及功能梯度材料并进行烧结。观察烧结完成后钛/羟基磷灰石复合体和钛/羟基磷灰石功能梯度材料的显微结构，并行X射线衍射分析和抗压强度检测。结果与结论：烧结后的钛/羟基磷灰石复合体及功能梯度材料试件均匀无收缩和变形。钛/羟基磷灰石复合体形成紧密结晶体，孔径为50-150μm。钛和羟基磷灰石在烧结中发生了化学反应，生成物包含Ca 3(PO 4)2、CaTiO 3、TiO 2和CaO，其抗压强度为(184.3±27.1) MPa。烧结后钛/羟基磷灰石功能梯度材料在微观结构下可见不同材料间较为清晰的分界线，具有梯度结构。表明三维打印技术制备钛/羟基磷灰石复合体及功能梯度材料的微观结构和力学性能可满足医用生物植入材料的要求。