6.2.1 羟基磷灰石晶须的性能
2026年01月14日
6.2.1 羟基磷灰石晶须的性能
羟基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2,Hydroxyapatite,HAP]晶须,具有高比强度、高比模量、较好蠕变阻力与高温性等多种优良性能,可用作生物陶瓷、生物高分子材料的增韧材料,它作为生物金属材料的涂层及药物载体等在生物医学领域作用显著。
同时,HAP晶须具有良好的多生物相容性和生物活性HAP纤维/晶须与HAP的复合材料将是生物医学工程领域最合适的材料之一。它与人的骨和齿有着相似的化学组成、矿物组成和结构,具有极好的生物相容性和生物活性,植入人体后对组织无刺激和排斥等毒副作用,而且具有良好的骨传导性,能与组织在界面上形成很强的化学键性结合,所以羟基磷灰石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,与人体骨骼相比脆性大,强度低,断裂韧性(KIC)不超过1.0 MPa/m2,其较差的力学性能大大限制了其在人体荷重部位的使用;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小型种植体,如人工齿骨、耳骨、充填骨缺损以及粉末、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,多国的专家近十几年来已经进行了许多改性研究工作,如昆明理工大学开发出超长羟基磷灰石晶须[图6.2(a)]、及SiO2改性羟基磷灰石晶须[图6.2(b)],普通羟基磷灰石晶须如图6.2(c)所示。(https://www.daowen.com)

图6.2 羟基磷灰石晶须