简析生物陶瓷材料

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新型生物陶瓷材料的发展及其在牙髓治疗中的应用

新型生物陶瓷材料的发展及其在牙髓治疗中的应用

新型生物陶瓷材料的发展及其在牙髓治疗中
的应用
近年来,随着生物科技的发展和人们对牙齿健康的日益重视,牙
齿治疗技术也在不断提高。

其中,生物陶瓷材料作为一种新兴材料,
其在牙髓治疗中的应用备受关注。

生物陶瓷材料是一种人工制备的陶瓷材料,由锆、氧化铝、硅酸
盐等天然石材和矿物质经过高温热处理、压制成型而成。

生物陶瓷材
料具有生物相容性好、抗磨损性强、不易变色等优点,因此被广泛应
用于牙科治疗领域。

在牙髓治疗中,生物陶瓷材料主要应用于根管填充治疗和牙髓保护。

传统的根管填充材料主要包括银制物、树脂材料等,但这些材料
容易引起过敏反应和细菌侵袭,且容易发生裂纹导致根管二次感染。

相比之下,生物陶瓷材料的应用可以减少这些缺点,使得治疗效果更
加稳定和可靠。

牙髓保护方面,生物陶瓷材料可以阻止牙髓组织受到外界刺激,
起到保护作用。

同时,生物陶瓷材料本身不易发生变色和磨损,对牙
齿的美观和功能都有着重要的维护作用。

除了在牙髓治疗中的应用,生物陶瓷材料还广泛应用于牙科修复
和种植领域。

特别是在牙科种植领域,生物陶瓷材料具有无毒副作用、极小的免疫反应、耐腐蚀、高硬度等优点,其可替代传统的二氧化锆
材料,成为种植修复的首选材料。

总之,生物陶瓷材料作为一种新型的牙科治疗材料,在其优良的
生物相容性、维护功能和美观性等方面有着巨大的应用潜力。

未来,
随着牙科技术的不断发展和生物陶瓷材料的不断完善,相信其应用将
会更加广泛,为人们带来更好的牙齿健康和美丽。

生物陶瓷

生物陶瓷

4、需要外科医生、口腔医生紧 密合作。
5、深入研究种植与骨界面的作 用过程以及种植与骨和软组织结 合的机理
6、在移植陶瓷应用范围不断扩 大基础上, 人造血管和人造气管 等软组织材料的应用
生物陶瓷应用与发展前景
随着社会的进步,人类已不再满足简单模仿人体器官的形状, 而是追求功能尽善尽美的新型材料。生物陶瓷已成为当今医 学领域一个不可缺少的重要部分。目前, 材料科学界已经在 这一方面进行了很多的研究。随着现代科学的飞速发展,技 术上的改进不断完善,生物陶瓷的制备方法也越来越向着可行 性发展。多种C a- P陶瓷与有机材料复合作为骨组织工程支 架材料在临床试验中,如TCP+ 胶原,纳米晶HA + 胶原, TCP+ 富血小板血浆等。形状记忆合金制备,有自膨胀和球 囊扩张式两类。主要用于晚期恶性肿瘤引起的胆道狭理想的 生物医用材料应该是对人体无毒性、无致敏性、无刺激性、 无遗传毒性和无致癌性等不良反应。因此,了解生物医用材 料对人体的生物学反应就显得至关重要。这些反应主要包括 组织反应、血液反应及免疫反应。 通过不断的研究开发,生物陶瓷更多的优良性能将被开发并 应用。总之生物陶瓷有着很大的研究空间和广阔的发展前景。
脊柱侧弯,后路矫正加生物陶瓷植入脊柱融合。 上海第二军医大学、长征医院骨科
3)陶瓷容易成型,可根据需要制成各种形态和尺寸
4)后加工方便。
5)易于着色。如陶瓷牙冠与天然牙逼真,利于整容、美容。
1、提高现有生物陶瓷的可靠性, 提高其强度, 降低杨氏模量, 改 善韧性, 最有希望的途径是研制 复合材料, 如金属一陶瓷复合, 陶瓷纤维增强生物陶瓷, 聚合物 一陶瓷复合, 骨胶原一生物陶瓷 复合等。 2、非活性生物陶瓷的强度较高, 但与生物无亲和作用,但陶瓷活 性生物陶瓷具有亲和作用, 可与 生物体长在一起, 但强度较低如 磷酸钙陶瓷。在非活性陶瓷上涂 敷活性生物陶瓷, 使之兼具两者 优点 3、开展人工骨应用基础理论研 究, 建立和完善材料综合评判系 统

生物陶瓷材料 科学

生物陶瓷材料 科学

生物陶瓷材料科学
现代生物陶瓷材料:以天然为本,挑战无限可能。

生物陶瓷材料科学是一种新兴技术,其利用生物陶瓷,可以用于制造给定设计的植入物,以及临床治疗。

一. 特点:
1. 结构简单,抗微生物活性好:生物陶瓷制品具有简单的结构,抗微
生物浸渍性能较好,可以抵抗微生物的侵袭和污染
2. 较强的可骇化活性:生物陶瓷制品具有较强的可锻造活性,具有较
好的金属微观结构,可以根据病人的特色,调整植入物的尺寸大小
3,抗氧化性强:生物陶瓷材料具有较好的抗氧化能力,可以抵抗在体
内细胞氧化产生的伤害
二,用途:
1. 植入物:生物陶瓷制品可用于制作植入物,如人工关节、人工牙齿、
人工耳蜗,用于修复和替换损失的人体器官
2. 医疗治疗:生物陶瓷制品可用于制造医疗器械,如假肢、假牙、支架等,用于支持植入物以及支持治疗
3. 除癌:生物陶瓷的抗肿瘤活性可用于除去肿瘤渗出的放射物,以及根除肿瘤。

总之,生物陶瓷材料科学已经取得了一定的进展,我们期望在不久的将来,它能在器械植入和临床治疗中发挥更大的作用。

生物陶瓷材料

生物陶瓷材料

生物陶瓷材料的研究Study on Bio-ceramic Materials学院名称:专业班级:姓名、学号:指导教师:二O一二年一月目录摘要 (4)1. 生物陶瓷材料的特性及介绍 (4)1.1 生物陶瓷材料的概念 (4)1.1.1 生物材料 (4)1.1.2 生物陶瓷 (4)1.2 生物陶瓷的发展历程 (5)1.3 生物陶瓷的分类 (6)1.3.1 生物陶瓷根据其用途分类 (6)1.3.2 生物陶瓷根据其与生物组织的作用机理分类 (7)1.4 生物陶瓷具备的性能 (8)1.4.1与生物组织有良好的相容性 (9)1.4.2有适当的生物力学和生物学性能 (9)1.4.3具有良好的加工性和临床操作性 (9)1.4.4具有耐消毒灭菌性能 (9)1.5 生物陶瓷材料的优点 (9)2. 生物惰性陶瓷 (10)2.1单晶、多晶和多孔氧化铝 (10)2.1.1单晶、多晶和多孔氧化铝 (10)2.1.2 氧化铝单晶的生产工艺 (11)2.2氧化锆陶瓷 (11)2.3碳素类陶瓷 (12)3. 生物活性陶瓷 (12)3.1生物玻璃陶瓷 (13)3.1.1 生物玻璃陶瓷 (13)3.1.2 玻璃陶瓷的生产工艺过程 (13)3.2羟基磷灰石陶瓷 (13)3.2.1 羟基磷灰石陶瓷 (13)3.2.2 羟基磷灰石陶瓷的制造工艺 (14)3.3磷酸三钙 (14)4. 生物陶瓷材料的应用实例 (15)4.1 生物陶瓷材料在骨科中的应用研究进展 (15)4.2带有治疗功能的生物陶瓷复合材料 (16)4.3 具有力学性能促进组织生长的功能材料 (16)4.4 具有生物体组织结构的复合材料 (17)4.5 医用碳素材料 (17)4.6 陶瓷膜的生物污染控制及其抑菌改性 (17)4.7 医用复合生物陶瓷材料的研究 (18)5.生物陶瓷的发展前景及所存在的问题 (18)5.1 生物陶瓷的发展前景 (18)5.1.1 人工陶瓷关节 (18)5.1.2骨骼填充陶瓷材料 (18)5.1.3临床可以成形的人工骨 (19)5.1.4用作放射疗法治疗癌症的陶瓷 (19)5.1.5热疗治癌的陶瓷 (19)5.2 生物陶瓷材料的发展热点 (19)5.3 生物陶瓷需要解决的问题 (20)参考文献 (21)生物陶瓷材料的研究摘要:生物陶瓷是一种具有与生物体或生物化学有关的区别于传统陶瓷材料的新型材料,生物陶瓷有着传统陶瓷所不具备的特殊功能。

生物陶瓷

生物陶瓷

氧化铝陶瓷应用中存在的不足:
1、与骨不发生化学结合,时间一长,与骨的固定 会发生松驰; 2、机械强度不十分高; 3、杨氏模量过高(380 GPa); 4、摩擦系数、磨耗速度不低;
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生物材料工程导论 材料科学与工程学院 东南大学
A、关于固定

K1awitter主张人工关节的材料使用多孔铝质瓷,借骨组 织长入孔内获得固定,以代替锤击嵌入、织丝钉或骨胶等 传统的固定方法。 Bowman把多孔小瓷球(气孔率46.2%,平均孔径478mm)埋 入犬骨中,组织切片证实,6周后骨长入孔内1100mm,12 周后骨长入孔内1800mm。 K1awitter将多孔铝质瓷(平均孔径350mm)埋入犬股骨中, 8周后测定抗剪切强度,铝质瓷-皮质骨交界面为3.12MPa, 铝质瓷-松质骨界面为4.67MPa。
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一、生物惰性陶瓷
生物材料工程导论 材料科学与工程学院 东南大学
一、生物惰性陶瓷

生物惰性陶瓷 (Bioinert) 主要是指化学性能稳定, 生物相容性好的陶瓷材料。这类陶瓷材料的结构 都比较稳定,分子中的键力较强,而且都具有较 高的机械强度,耐磨性以及化学稳定性。

在体内能耐氧化、耐腐蚀, 不降解,不变性,也不参与 体内代谢过程,它们与骨组 织不能产生化学结合,而是 被纤维结缔组织膜所包围, 形成纤维-骨性结合界面。

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生物材料工程导论 材料科学与工程学院 东南大学
无机材料


随着科学技术的发展,不断出现许多具有特殊 性能和用途的新型无机非金属材料,包括新型 陶瓷、无机涂层、无机纤维等,其化学组成、 生产工艺、使用范围大大超出传统硅酸盐的范 畴,如氧化物、碳化物、氮化物、硼化物陶瓷 等。 磷酸盐陶瓷,磷酸盐玻璃,磷酸盐骨水泥,生 物活性玻璃等。

生物陶瓷材料iRootSP与Vitapex在一次性根管术中的疗效比较

生物陶瓷材料iRootSP与Vitapex在一次性根管术中的疗效比较

生物陶瓷材料iRootSP与Vitapex在一次性根管术中的疗效比较1. 引言1.1 背景介绍根管治疗是一种治疗根管疾病的常见方法,其中使用的填充材料对治疗效果起着关键作用。

生物陶瓷材料iRootSP和Vitapex作为填充材料在一次性根管术中的应用受到了广泛关注。

iRootSP具有良好的生物相容性和抗菌性能,可促进骨组织再生和愈合;Vitapex则是一种含氢氧基甲基丙烯酸异丁酯的根管填充材料,具有优异的封闭性和生物相容性。

随着对根管治疗疗效的不断追求,比较iRootSP和Vitapex在一次性根管术中的疗效成为了研究的焦点。

本次研究旨在探讨这两种填充材料的特点,比较它们在一次性根管术中的疗效,并对可能出现的副作用进行分析。

通过系统性的比较和分析,可以为临床医生提供更好的治疗选择和指导,进一步提高根管治疗的成功率和患者的治疗体验。

1.2 研究目的研究目的:本研究旨在比较生物陶瓷材料iRootSP与Vitapex在一次性根管术中的疗效,为临床医生提供更有效的治疗选择。

通过对两种材料的特点、研究方法和疗效比较结果进行分析,探讨它们在根管治疗中的优劣势,评估其在临床应用中的适用性。

通过对副作用进行分析,为临床医生提供更全面的治疗参考,以期提高根管治疗的成功率和患者的治疗体验。

通过本研究的结果,旨在为临床医生提供科学的依据,为患者提供更为安全、有效的治疗方案,推动一次性根管术的发展和应用。

2. 正文2.1 iRootSP的特点1. 生物相容性强:iRootSP由生物陶瓷材料制成,与人体组织相容性良好,几乎没有引起过敏或排斥反应的报道。

2. 抗菌性能优秀:iRootSP具有较高的抗菌性能,可有效杀灭根管内的细菌并预防感染的发生。

3. 耐腐蚀性好:iRootSP在口腔环境中具有良好的耐腐蚀性,能够长期稳定地保存在根管内。

4. 具有一定的生物活性:iRootSP含有一定量的生物活性物质,有助于促进根管内组织的修复和再生。

生物陶瓷的分类和特性

生物陶瓷的分类和特性

生物陶瓷的分类和特性001、生物惰性陶瓷材料生物惰性陶瓷主要是指化学性能稳定,生物相溶性好的陶瓷材料。

这类陶瓷材料的结构都比较稳定,分子中的键力较强,而且都具有较高的机械强度,耐磨性以及化学稳定性,它主要有氧化铝陶瓷、单晶陶瓷、氧化锆陶瓷、玻璃陶瓷等。

2、生物活性陶瓷材料生物活性陶瓷包括表面生物活性陶瓷和生物吸收性陶瓷,又叫生物降解陶瓷。

生物表面活性陶瓷通常含有羟基,还可做成多孔性,生物组织可长入并同其表面发生牢固的键合;生物吸收性陶瓷的特点是能部分吸收或者全部吸收,在生物体内能诱发新生骨的生长。

生物活性陶瓷有生物活性玻璃(磷酸钙系),羟基磷灰和陶瓷,磷酸三钙陶瓷等几种。

一、玻璃生物陶瓷玻璃陶瓷也称微晶玻璃或微晶陶瓷。

1、玻璃陶瓷的生产工艺过程为:配料制备→配料熔融→成型→加工→晶化热处理→再加工玻璃陶瓷生产过程的关键在晶化热处理阶段:第一阶段为成核阶段,第二阶段为晶核生长阶段,这两个阶段有密切的联系,在A阶段必须充分成核,在B阶段控制晶核的成长。

玻璃陶瓷的析晶过程由三个因素决定。

第一个因素为晶核形成速度;第二个因素为晶体生长速度;第三个因素为玻璃的粘度。

这三个因素都与温度有关。

玻璃陶瓷的结晶速度不宜过小,也不宜过大,有利于对析晶过程进行控制。

为了促进成核,一般要加入成核剂。

一种成核剂为贵金属如金、银、铂等离子,但价格较贵,另一种是普通的成核剂,有TiO2、ZrO2、P2O5、V2O5、Cr2O3、MoO3、氟化物、硫化物等。

2、玻璃陶瓷的结构与性能及临床应用玻璃陶瓷是由结晶相和玻璃相组成的,无气孔,不同于玻璃,也不同于陶瓷。

其结晶相含量一般为50%-90%,玻璃相含量一般为5%-50%,结晶相细小,一般小于1-2/μm,且分布均匀。

因此,玻璃陶瓷一般具有机械强度高,热性能好,耐酸、碱性强等特点。

国内外就SiO2-Na2O-CaO-P2O5系统玻璃陶瓷,Li2O-Al2O3-SiO2系统玻璃陶瓷,SiO2-Al2O3-MgO-TiO2-CaF系统玻璃陶瓷等进行了生物临床应用。

生物陶瓷材料的材料设计与性能研究

生物陶瓷材料的材料设计与性能研究

生物陶瓷材料的材料设计与性能研究生物陶瓷材料是一种特殊的陶瓷材料,具有优异的生物相容性和生物活性。

它在医疗领域中得到广泛应用,如人工关节、牙科修复材料、骨修复材料等。

生物陶瓷材料的材料设计和性能研究对于提高其应用性能具有重要意义。

一、生物陶瓷材料的材料设计生物陶瓷材料的材料设计是指通过合理选择和调控成分、微观结构和制备工艺来实现材料的性能需求。

首先,需要选择合适的原料,常见的有氧化锆、羟基磷灰石、钙钛矿等。

这些原料具有良好的生物相容性和力学性能,可满足人体健康需求。

其次,需要确定合适的成分比例和添加剂,以调整生物陶瓷材料的物理化学性能。

例如,通过调整钙钛矿的配比,可以改变其晶体结构和力学性能。

最后,制备工艺也是材料设计中不可忽视的一环。

不同的制备方法会对材料的性能和微观结构产生重要影响。

二、生物陶瓷材料的力学性能生物陶瓷材料的力学性能对于承受人体内力和形成稳定的修复结构至关重要。

通常,生物陶瓷材料需要具备较高的抗压和抗弯强度,以承受人体重负荷和咬合力。

此外,为了避免材料在使用过程中出现破碎、剥落等问题,生物陶瓷材料还需要具有良好的抗磨损、抗疲劳性能。

这些性能可以通过调控材料的成分和微观结构来实现,如增加晶体杂质、微观缺陷等。

三、生物陶瓷材料的生物相容性生物陶瓷材料被植入人体后需要与周围组织和生物体保持良好的相容性。

因此,生物陶瓷材料的生物相容性是评价其应用性能的重要指标之一。

生物相容性可以从生物体水平和细胞水平进行评估。

在生物体水平上,可以通过动物实验和临床观察来评价材料的组织相容性和免疫反应。

在细胞水平上,可以通过体外细胞培养实验来评价材料对细胞的影响。

为了提高生物陶瓷材料的生物相容性,可以通过表面修饰、改变材料的粗糙度和温度等方法。

四、生物陶瓷材料的生物活性生物活性是生物陶瓷材料的一种特殊性能,指材料与生物体相互作用时能够诱导特定的生物反应,如骨组织修复、血管生成等。

生物活性的实现主要依赖于材料表面的离子交换和溶解行为。

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简析生物陶瓷材料 姓名: 班级: 学号: 摘要:生物陶瓷是一种具有与生物体或生物化学有关的区别于传统陶瓷材料的新型材料,有着传统陶瓷所不具备的特殊功能。随着材料科学的发展,生物陶瓷材料越来越为人们所重视和关注,应用也越来越广泛,成为生物医学材料中不可或缺的一部分。本文将回顾生物陶瓷材料的发展,介绍生物陶瓷材料的分类、性能和优点,并展望其发展热点。 关键词:生物陶瓷材料 种类 性能 应用 发展热点

现代医学中,人们对生物医学材料的需求越来越大,而在这众多生物材料中,目前应用比较广泛且生产工艺比较成熟的是生物陶瓷材料。它是指与生物体或生物化学有关的新型陶瓷。它能同人体骨骼起生物化学作用,导致成骨过程,使移植体或骨骼修补物能于人体组织长合在一起,从而达到治疗目的。 生物陶瓷材料的发展备受关注也越发迅速,本文将回顾生物陶瓷材料的发展,对其分类、性能、优点以及发展前景等作简要介绍。

1生物陶瓷材料的发展简史 当今人类社会使用的材料可分为三大类:金属及其合金材料、有机材料、无机非金属材料。这些材料都曾先后被用作人工硬组织的代替物, 并在应用中取得了宝贵的经验、教训。回顾历史, 可分为以下几个阶段。 1.1人工骨研究的启蒙阶段 18世纪前, 主要采用天然材料作为骨修复材料, 如柳枝、木、麻、象牙及贵金属等。 1.2自然发展阶段 约19世纪前, 由于冶金技术和陶瓷制备工艺的发展, 开始用纯金、纯银、铂等贵金属。 1.3探索阶段 20世纪中叶以前, 由于冶金的进步, 纯钦和钦合金年等被应用到人工骨领域, 开始有目的地探索新材料, 有机玻璃等高分子材料年也开始应用临床, 并在医学种植技术与病例选择方面积累了丰富经验,但基础理论的研究还很不深人。 1.4迅速发展阶段 20世纪60年代初, 在新技术革命浪潮推动下, 材料科学迅速发展。人们开始有目的、有计划地探索、发现和合成新材料, 其中最有代表性的生物陶瓷的研究和应用获得了突飞猛进的发展。生物陶瓷的发展虽然还不到几十年, 但也同样经历了上述时期。起初以单晶氧化铝陶瓷为先导, 随后是多晶氧化铝、表面呈珊瑚状的氧化铝等。其后是生物活性陶瓷, 包括生物玻璃, 经基磷灰石和玻璃陶瓷类。 自20世纪70年代起, 生物陶瓷显露头角, 世界各国相继开展了理论和应用研究, 并且不断取得突破性进展。

2生物陶瓷材料的分类 2.1 根据其用途分类 根据用途,广义的生物陶瓷可以分为以下两大类: (1)植入陶瓷 :又称生物体陶瓷,主要有人造牙、人造骨、人造心脏瓣膜、人造血管等。他们大多具有良好的生物相容性,且目前已经实用的品种大致有①氧化铝陶瓷和单晶氧化铝②磷酸钙系陶瓷③其他陶瓷等三类。 (2)生物工艺学陶瓷:在生物工艺学和生物化学领域中,主要应用的有多孔玻璃和多孔陶瓷。多孔玻璃具有单位质量表面积大,细菌不易侵入,受pH和温度影响小,材质坚硬、强度好等优点;而多孔陶瓷则具有耐碱性能好,价格也比多孔玻璃低等优点。 2.2 根据其与生物组织的作用机理分类 目前,世界上能植入体内的生物陶瓷,根据与生物组织的作用机理,大致可分为三类 : (1)生物惰性陶瓷:包括多晶氧化铝陶瓷、、碳素陶瓷、氮化硅陶瓷等。它们与生物体组织形成的是物理结合而不是化学结合,它们固定于生物体内时,需要在植入体上钻孔或在其表面制成螺纹或沟状进行连接,其界面关系的研究还不十分深透,但这类材料具有较长期的稳定性。 (2)生物活性陶瓷:包括生物玻璃、低密度羟基磷灰石类陶瓷、磷酸钙玻璃陶瓷等。用这类材料制成的生物陶瓷,因为含有通过正常新陈代谢途径而进行置换的磷、钙、水、二氧化碳等元素和化合物,植入生物体内能逐渐被生物体所吸收。但其缺点是在被吸收过程中它的强度严重下降,故在设计时要认真考虑机械因素,使机体组织和再吸收陶瓷结构在愈合进程中不致断裂。 (3) 生物吸收性陶瓷。如磷酸三钙、可溶性钙铝系低结晶度羟基磷灰石等。

3生物陶瓷材料的性能和优点 3.1生物陶瓷材料的性能 (1)与生物组织有良好的相容性 生物陶瓷材料代替硬组织牙齿、骨等植入人体内后,与机体组织如软组织、硬组织以及血液、组织液等接触时,具有良好的亲和性能。它们在体内正常代谢作用下,不会产生变质或变性。而且在机体正常发育和增生吸收过程中,材料也能长期保持稳定状态,不发生生物退变性。此外,材料还应对周围组织具有无毒性、无刺激性、无免疫排斥性等特点。 (2)有适当的生物力学和生物学性能 材料的力学性能与机体组织的生物力学性能相一致,不产生对组织的损伤和破坏作用。以口腔和领面种植学为例,要求植入的生物陶瓷应具有承受口腔内的静力和动力作用的足够强度,能发挥正常的咀嚼功能。特别是口腔硬组织的弹性模量必须相近似,以避免在功能作用下产生应力集中而造成对口腔硬组织的损伤和破坏。 (3)具有良好的加工性和临床操作性 生物陶瓷植入的目的,是通过人工材料替代和恢复各种原因造成的天然牙和骨缺损缺失的生理外形,重建已丧失的生理功能。因此为修复这类复杂的牙、骨缺损,就要求种植的生物陶瓷具有良好的加工成形性,且在临床治疗过程中,操作简便,易于掌握。 (4)具有耐消毒灭菌性能 生物陶瓷材料是长期植入体内的材料,植入前须进行严格的消毒灭菌处理 因此无论是高压煮沸、液体浸泡、气体(环氧乙烷)或γ射线消毒后,材料均不能因此而产生变性,且在液体或气体消毒后,不能含有残留的消毒物质,以保证对机体组织不产生危害。 3.2生物陶瓷材料的优点 生物陶瓷由于是高温处理工艺所成的无机非金属材料, 因此具有金属、高分子材料无法比拟的优点: (1)它的结构中含有键强很大的离子键或共价键,所以具有良好的机械强度、硬度、压缩强度高,极其稳定;而且它在体内难于溶解,不易氧化、不易腐蚀变质,热稳定性好,便于加热消毒、耐磨、有一定润滑性能,不易产生疲劳现象,而且和人体组织的亲和性好,几乎看不到与人体组织的排斥作用,因此能满足种植学要求。 (2)陶瓷的组成范围比较宽,可以根据实际应用的要求设计组成,控制性能的变化。例如可降解生物陶瓷在体内不同部位的使用中,希望能针对被置换骨的生长特点获得具有不同降解速度的陶瓷。否则,当降解速度超过骨生长速度时,就会产生“死区”,影响修复。如果向此类材料中添加适当比例的非降解性生物陶瓷,就能调整降解速度,满足临床要求。 (3)陶瓷容易成型,可根据需要制成各种形态和尺寸,如颗粒形、柱形、管形、致密型或多孔型,也可制成骨螺钉、骨夹板、关节、长骨、颅骨等。采用特殊的工艺还可以得到尺寸精密的人工骨制品。 (4)后加工方便。通常认为陶瓷很难加工,但随陶瓷加工设备和技术的进步,现在陶瓷的切割、研磨、抛光等已是成熟的工艺。近年来又发展了可用普通金属加工机床进行车铣、刨、钻等的可切割性生物陶瓷,利用玻璃陶瓷结晶化之前的高温流动性,可制成精密铸造的玻璃陶瓷。 (5)易于着色。如陶瓷牙冠与天然牙逼真,利于整容、美容。

4生物陶瓷材料的发展热点 在医用方面,生物陶瓷已成为生物材料的一个重要领域,有着不可估量的医用前景,其发展发向有人工陶瓷关节、骨骼填充陶瓷材料、临床可以成形的人工骨、用作放射疗法治疗癌症的陶瓷、热疗治癌的陶瓷等,其发展热点则有以下几个方面: 1、仿生材料 生物活性陶瓷具有良好的生物相容性和生物活性,能与活性骨形成化学结合等特性,使得它在仿生材料中很受关注。但它同时是脆性材料,限制了其在某些条件下的应用。近20年来,试图仿制天然生物材料、利用生物学原理设计和制造仿生物的材料,已成为生物材料研究领域极为活跃的前沿研究方向。 2、与纳米技术相结合 纳米技术在当今发展迅速,由于其具有表面效应、小尺寸效应及量子效应等独特性能,使纳米材料呈现出广阔的应用前景。近年来,纳米技术在生物材料领域的应用已经受到关注。 纳米陶瓷在人工骨、人工关节、人工齿等硬组织替代材料制造及临床应用领域有广阔的应用前景。英国的成功地合成了模拟骨骼亚结构的纳米物质,该物质有望取代目前骨科常用的合金材料,而且不易骨折,并能与正常骨组织连接紧密。 由于工艺上的原因,普通陶瓷很难避免材料的脆性等问题。但由于纳米陶瓷晶粒尺寸很小,材料中的内在气孔和缺陷尺寸大大减少,材料不易造成穿晶断裂,从而提高了材料的韧性和强度,而且随着晶粒尺寸变小的同时,晶界数量大大增加,有助于晶粒间的移动,这使得纳米陶瓷表现出独特的超塑性。 3、复合材料 为提高生物陶瓷材料的力学性能、稳定性和生物相容性,许多材料工作者在复合生物陶瓷材料方面做了大量的研究,并取得了较大进步。目前,常用的基体材料有生物高分子材料、碳素材料、生物玻璃、磷酸钙基生物陶瓷等材料, 增强材料有碳纤维、不锈钢或钴基合金纤维、生物玻璃陶瓷纤维、陶瓷纤维等纤维增强体,另外还有氧化锆、磷酸钙基生物陶瓷、生物玻璃陶瓷等颗粒增强体。还有学者将惰性生物材料和活性生物材料进行复合,即满足了复合材料对力学性能的要求,也弥补了惰性生物材料生物相容性差的缺点。

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