生物复合材料
生物复合材料的制备及其应用
生物复合材料的制备及其应用随着科技的发展，生物复合材料（Bio-composites）在众多领域得到了广泛应用。
其制备方法简单，将天然纤维材料与高分子基质组合而成，具有良好的物理、力学性能和生物相容性，从而在汽车、建筑、医疗等领域有着广泛的应用前景。
一、生物复合材料的种类生物复合材料按照原材料的来源可以分为天然生物复合材料和人工生物复合材料。
其中，天然生物复合材料以木材、竹材、麻类植物等纤维素材料为主，在自然界中已被广泛应用。
人工生物复合材料一般由树脂基体与天然纤维材料以及其他添加剂组合而成，例如聚乳酸（PLA）和木质素基乳液（WSE）复合材料、聚丙烯酸酯（PPA）和玉米芯板（Zea mays）复合材料等。
二、生物复合材料的制备方法生物复合材料的制备方法主要分为两种：注射成型法和挤出成型法。
注射成型法适用于制备具有规则形状的生物复合材料，主要用于医疗和食品相关的应用。
它的基本原理是将已经预先混合的树脂基质和天然纤维材料注入成型模具中，利用压力使得混合物充填到整个模具中，最终成型制品的外观和形状都非常完美。
挤出成型法适用于生产比较复杂和长的生物复合材料，例如汽车、建筑等领域的应用。
在挤出成型法中，树脂基质和天然纤维材料预先混合后通过挤出机加工，最终成型制品的表面光滑，功能良好。
三、生物复合材料的应用领域1、汽车领域近年来，越来越多的汽车制造商开始关注生物复合材料在汽车领域应用的优势。
生物复合材料可以更好地满足汽车轻量化的需求，对减少汽车燃油消耗和二氧化碳的排放具有积极意义。
目前，一些汽车配件，如车门板、地毯等，都已经使用了生物复合材料制造。
2、建筑领域生物复合材料在建筑领域的应用非常广泛。
将生物复合材料与水泥或其他建筑材料相结合，可以制造出具有高强度、防水、抗震等特点的建筑材料。
同时，生物复合材料也可以用于制备节能建筑材料，帮助建筑实现能源管理和环境保护的目标。
3、医疗领域生物复合材料在医疗领域的应用也十分广泛。
生物质复合材料的制备
生物质复合材料的制备生物质复合材料的制备其实就像做菜，一开始看着复杂，其实没那么难，只要把握住几个关键步骤，做起来就跟家常菜一样简单。
你想啊，生物质材料就像是厨房里的食材，而复合材料就像是你做出的美味佳肴，把不同的食材混合起来，不同的配方就能做出不同的味道。
生物质复合材料就是将一些天然的、有机的材料像是植物纤维、木材残渣、农作物废弃物这些“食材”，和一些高分子材料或者无机物像是塑料、金属、矿物等“调味料”结合，做出来的复合材料。
就像是你把米饭和菜肴配在一起，这样的组合既能保持天然原料的优点，又能提高材料的强度、耐用性，还能降低成本，环保又实用，真是一举两得。
你要知道，生物质复合材料不是什么新鲜的玩意儿，早在几百年前，咱们的祖先就已经在用一些天然材料去做坚固的建筑了。
像竹子、木材这些材料用来做家具或者房屋，经过几百年的发展，今天我们已经能够把这些自然材料变成超级厉害的现代复合材料。
比如说，现在很多汽车、飞机甚至是建筑材料，都已经开始使用生物质复合材料。
你想啊，这些材料不仅环保，还能减轻重量，增强强度，真的是现代科技与自然的完美结合。
怎么制备这些生物质复合材料呢？先别急，咱们一步一步来。
第一步，就是选好原料。
生物质材料的种类可是多了去了，从木屑、稻草到麦秆、椰壳等等，简直就像菜市场里的各种蔬菜。
你得挑选合适的原料，根据它的纤维强度、结构稳定性来决定，想做一个强度高的材料，你就要选一些坚硬、结实的材料，就像做一个硬菜，选菜的时候就得挑那些新鲜、饱满的。
选好原料之后，第二步就是处理这些原料了。
你不能直接把这些东西丢进锅里做啊，要先对它们进行一些处理，通常会用到粉碎、干燥、浸泡、漂洗等工艺。
这样做的目的就是去掉一些杂质，使得这些原料更加干净、均匀，能够更好地与其他成分融合，就像准备食材之前，先把杂质清理干净，才能做出一道色香味俱全的美食。
然后，最关键的步骤来了，那就是与复合材料的“调味料”混合了。
这一步呢，就是加入高分子材料或者其他的增强材料。
生物复合材料
生物复合材料生物复合材料是一种将生物组织与其他材料结合以获得优良性能的复合材料。
它利用生物的天然结构和特性，结合人工材料，创造出具有广泛应用前景的新材料。
生物复合材料的研究和开发对于推动材料科学和生物学的融合发展具有重要意义。
本文将介绍生物复合材料的概念、种类、制备方法和应用前景。
一、概念生物复合材料是指在生物体内或受到生物体启发制备的，以生物组织为基质，添加一定量的人工材料，通过复合而形成的新型材料。
生物组织可为动物的骨骼、皮肤等，也可为植物的细胞壁、木质部等。
人工材料通常为合成材料，如金属、陶瓷、塑料等。
通过将生物组织与人工材料相结合，生物复合材料具备了生物体特有的功能和优良性能。
二、种类根据生物组织和人工材料的不同组合，生物复合材料可以分为多种类型，常见的包括：1. 骨复合材料：将生物源性的骨组织与人工材料相结合，用于制备人工骨、骨修复材料等，具有良好的生物相容性和力学性能。
2. 皮肤复合材料：以皮肤组织为基质，添加适量的合成材料，用于皮肤修复、组织工程等，能够更好地模拟天然皮肤的结构和功能。
3. 细胞复合材料：在生物细胞或细胞外基质中添加适量的人工材料，用于细胞培养、生物传感等，可以提供细胞生长和分化所需的支持和调控。
4. 植物纤维复合材料：以植物纤维素为基质，结合合成纤维或塑料，用于制备纸张、纤维板等，具有良好的可降解性和机械性能。
三、制备方法生物复合材料的制备方法多样，主要包括以下几种：1. 共沉淀法：将生物组织和人工材料的溶液混合，在适宜的条件下共同沉淀析出形成复合材料。
2. 堆积法：依据生物组织的形态和尺寸，逐层堆积人工材料，并通过交联等手段将其固定在一起。
3. 生物组织工程法：将细胞和生物材料一同种植于支架上，通过生物组织的增殖和分化，使其与支架共同构成复合材料。
4. 3D打印法：利用3D打印技术，将生物组织和人工材料按照设计的模型以逐层堆积的方式打印成复合材料。
四、应用前景生物复合材料具有广泛的应用前景，其中一些应用领域包括：1. 医学领域：生物复合材料可用于人工骨、人工关节、皮肤修复、心血管支架等医疗器械的制备，具备良好的生物相容性和机械性能。
生物质复合材料
生物质复合材料生物质复合材料是一种由天然植物纤维（如木材、竹材、麻杆等）和高分子基体（如热固性树脂、热塑性树脂等）组成的材料。
它综合了天然纤维的优良性能和高分子基体的可塑性，具有轻质、高强度、环保等特点，被广泛应用于建筑、航空、汽车等领域。
生物质复合材料的制备一般包括纤维制备、基体制备和复合制备三个过程。
纤维制备可以通过切割、磨碎等方式将天然植物纤维加工成一定长度和宽度的颗粒，也可以通过酸碱处理、漂白等方式提高纤维的纯度和力学性能。
基体制备可以选择合适的高分子树脂，并通过聚合反应、交联反应等方式进行合成。
复合制备则是将纤维和基体按照一定的配比混合搅拌，再通过压制、模塑等方式将其成型。
生物质复合材料具有许多优点。
首先，它具有轻质的特点，比重一般在1.0以下，比传统金属材料轻很多。
这可以减轻结构负荷，减少能源消耗。
其次，生物质复合材料具有较高的强度和刚度，可以满足各种对机械性能要求较高的应用场景。
第三，它具有良好的可塑性和加工性，可以根据需要进行模压、注塑等成型工艺，制备各种形状的复合件。
第四，生物质复合材料来源广泛，资源丰富，具有很强的环保性，可以有效减少对传统化石能源的依赖，减少二氧化碳排放。
在建筑领域中，生物质复合材料可以用于制作墙板、地板、门窗等室内装饰材料。
它具有良好的隔热性能和耐候性能，具有一定的防火性能，可以提高室内空间的舒适度和安全性。
在航空领域中，生物质复合材料可以用于制作飞机和直升机等飞行器的结构件。
它的轻质高强特点可以减轻飞行器自重，提高飞行速度和载重能力。
在汽车领域中，生物质复合材料可以用于制作车身、座椅等零部件。
它的高强度可以提高汽车的安全性能，同时具有良好的吸音性能，提高驾乘舒适度。
综上所述，生物质复合材料是一种具有广泛应用前景的新型材料。
它的轻质、高强、环保等特点使其在建筑、航空、汽车等领域具有很大的潜力。
随着技术的不断进步和生产工艺的不断改进，相信生物质复合材料将会有更广阔的市场前景。
生物质基复合材料的制备与应用
生物质基复合材料的制备与应用在当今追求可持续发展和环保的时代，生物质基复合材料正逐渐成为材料科学领域的研究热点。
这些材料以其独特的性能和环境友好的特点，在众多领域展现出广阔的应用前景。
生物质基复合材料，顾名思义，是以生物质材料为基础，通过与其他材料复合而成的新型材料。
生物质材料通常包括植物纤维、木质素、淀粉、蛋白质等，它们来源广泛、可再生，且具有低碳排放的优势。
制备生物质基复合材料的方法多种多样。
常见的有物理共混法，即将生物质材料与其他聚合物或无机材料直接混合。
例如，将木质纤维与塑料混合，可以制备出具有一定强度和韧性的复合材料。
化学改性法也是常用手段之一，通过对生物质进行化学处理，改变其表面性质或分子结构，从而提高与其他材料的相容性和结合力。
此外，还有原位聚合法，即在生物质存在的条件下进行聚合反应，使聚合物与生物质紧密结合。
在制备过程中，原材料的选择至关重要。
不同的生物质材料具有不同的特性，比如纤维素具有较高的强度和结晶度，而木质素则具有良好的耐热性和抗氧化性。
根据具体的应用需求，选择合适的生物质材料以及与之相匹配的复合成分，可以优化复合材料的性能。
生物质基复合材料在众多领域都有着广泛的应用。
在汽车工业中，它们被用于制造内饰件、车身结构件等。
由于其重量轻、强度高，能够有效减轻汽车重量，提高燃油效率，同时降低尾气排放。
在建筑领域，生物质基复合材料可用于制作墙板、地板等，具有良好的保温、隔音性能，并且能够减少对传统建筑材料的依赖。
在包装行业，生物质基复合材料的优势也十分明显。
它们不仅具有良好的机械性能，能够保护产品，而且可生物降解，对环境友好。
与传统的塑料包装相比，大大降低了对环境的污染。
在电子领域，生物质基复合材料可以用于制造电子设备的外壳、电路板等，具有良好的绝缘性能和电磁屏蔽性能。
然而，生物质基复合材料的发展也面临一些挑战。
首先，其性能在某些方面还无法完全替代传统材料，例如在高强度要求的应用场景中，可能还需要进一步改进。
生物基复合材料的可持续发展路径探讨
生物基复合材料的可持续发展路径探讨一、生物基复合材料概述生物基复合材料是指以天然生物材料（如植物纤维、动物纤维等）为增强相，以生物可降解聚合物（如聚乳酸、淀粉等）为基体相所形成的复合材料。
这些材料具有一系列独特的性能和优势。
1.1生物基复合材料的组成与分类从组成上看，生物基复合材料的增强相来源广泛。
植物纤维包括麻纤维、竹纤维等，它们具有较高的强度和模量。
动物纤维如蚕丝等也可作为增强材料，具有良好的柔韧性和光泽。
基体相方面，聚乳酸是一种常见的生物可降解聚合物，具有良好的加工性能和力学性能。
淀粉基聚合物则具有成本低、来源广泛的特点。
从分类角度，根据增强相和基体相的不同组合，可以分为植物纤维-聚乳酸复合材料、竹纤维-淀粉复合材料等多种类型。
不同类型的生物基复合材料在性能和应用上各有侧重。
1.2生物基复合材料的性能优势生物基复合材料具有多方面的性能优势。
首先在力学性能方面，植物纤维等增强相可以显著提高复合材料的强度和模量，使其能够满足一些对力学性能要求较高的应用场景，如建筑材料中的部分结构件。
其次在环境友好性方面，由于其主要成分来自天然生物材料和生物可降解聚合物，在使用后能够在自然环境中较快地降解，减少对环境的污染。
此外，生物基复合材料还具有良好的热性能和加工性能，能够通过多种加工工艺制成不同形状和规格的制品。
二、生物基复合材料的发展现状2.1生物基复合材料的研发进展在研发方面，全球范围内的科研机构和企业都在积极投入。
许多研究致力于寻找新的增强相和基体相材料，以进一步优化生物基复合材料的性能。
例如，一些研究探索利用微生物合成的生物聚合物作为基体相，这种生物聚合物具有独特的分子结构和性能。
同时，在增强相的处理工艺上也有不断的创新，如对植物纤维进行表面改性处理，以提高其与基体相的界面结合力。
2.2生物基复合材料的应用领域生物基复合材料的应用领域正在不断拓展。
在包装行业，由于其环境友好性和一定的力学性能，可用于制作食品包装、快递包装等。
生物医用复合材料
生物医用复合材料生物医用复合材料是指将生物材料与无机或有机材料相结合，以满足医疗领域对材料性能和生物相容性的要求。
这种材料具有良好的生物相容性、生物降解性和生物活性，可以被用于人体组织修复、再生和替代。
生物医用复合材料在医疗器械、组织工程、药物传输和生物传感等领域具有广阔的应用前景。
首先，生物医用复合材料在医疗器械领域具有重要的应用。
例如，生物降解聚合物与金属或陶瓷材料复合制成的支架可以用于血管成形术、心脏瓣膜置换术等。
这些复合材料具有良好的机械性能和生物相容性，可以有效地支撑和修复受损组织，减少术后并发症的发生。
其次，生物医用复合材料在组织工程领域也发挥着重要作用。
生物降解聚合物与细胞支架复合材料可以用于修复骨折、软骨损伤等组织缺损。
这些复合材料可以提供适当的支撑和导向作用，促进细胞生长和组织再生，加速受损组织的修复和重建。
此外，生物医用复合材料在药物传输领域也有着广泛的应用。
生物降解聚合物与药物载体复合材料可以用于控制释放药物，提高药物的生物利用度和疗效。
这种复合材料可以根据药物的特性和需要进行设计，实现药物的定向、持续和可控释放，减少药物的副作用和毒性。
最后，生物医用复合材料在生物传感领域也展现出了巨大的潜力。
生物降解聚合物与生物传感器复合材料可以用于监测生物体内的生理参数、疾病标志物等。
这种复合材料具有良好的生物相容性和生物亲和性，可以与生物体组织有效地结合，实现对生物体内信号的灵敏、稳定和持续监测。
综上所述，生物医用复合材料具有广泛的应用前景和巨大的发展空间。
随着生物医学工程和材料科学的不断发展，相信生物医用复合材料将会在医疗领域发挥越来越重要的作用，为人类健康事业做出更大的贡献。
生物复合材料的制备与性能研究
生物复合材料的制备与性能研究生物复合材料是由生物质和其他材料结合而成的复合材料，具有天然、可持续、可降解等优点。
近年来，随着环保意识的不断提高，生物复合材料成为学术界和产业界关注的热点。
本文就生物复合材料的制备与性能研究进行介绍。
一、生物复合材料的制备方法生物复合材料的制备方法主要有两种：一种是将生物质与其他材料进行物理混合，如填充塑料制品和纤维增强塑料制品；另一种是将生物质化合物与其他材料进行化学反应，如生物质炭与树脂的复合。
（1）生物质塑料复合材料生物质塑料复合材料是将生物质颗粒与塑料颗粒以一定比例进行混合后，通过挤压、注塑等成型工艺，制备成具有一定力学性能的产品。
生物质颗粒可以是各种植物材料，如木材、秸秆、麦茬等，也可以是动物骨质、毛发等。
塑料颗粒则基本上选用石油化工工业中生产的聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等常见塑料。
生物质颗粒与塑料颗粒混合的比例一般为30：70至50:50。
在挤压或注塑成型前，还要加入各种助剂来调整复合材料的流动性、耐热性、耐水性等性能。
但是，生物质塑料复合材料有一定的局限性。
由于生物质材料含有成分较多、含水率较高，容易与塑料颗粒分离，导致塑料中生物质颗粒比例降低，产品性能下降。
此外，由于生物质材料含有微量矿物质、活性成分等，极易导致生物腐蚀、水解等问题，缩短产品的使用寿命。
（2）生物炭与树脂的复合材料生物炭是指利用生物质在高温下热解制得的一种材料，具有高比表面积、多孔性、良好的吸附性等特点。
生物炭可以与树脂进行复合，制成具有防火、保温、吸附、脱臭等功能的复合材料。
制备生物炭与树脂的复合材料，首先将生物质原料进行热解制得生物炭，然后加入树脂原料，将两者均匀混合。
混合后的复合材料可通过模压、热压成型等工艺制得复合材料制品。
生物炭与树脂的复合材料具有比生物质塑料复合材料更好的防火性能和耐热性能，可用于建筑、工业、环保等领域，具有广泛的应用前景。
二、生物复合材料的性能研究生物复合材料的性能研究是生物复合材料应用前景的关键，其性能研究包括力学性能、热性能、生物降解性和环境安全性等方面。
生物质基复合材料的应用与前景
生物质基复合材料的应用与前景在当今追求可持续发展和环境保护的时代，生物质基复合材料作为一种具有创新性和潜力的材料，正逐渐引起人们的广泛关注。
生物质基复合材料是由生物质原料（如植物纤维、木质素、淀粉等）与其他材料通过一定的工艺复合而成，具有独特的性能和广泛的应用领域。
生物质基复合材料在建筑领域的应用表现出色。
以植物纤维增强复合材料为例，其在建筑墙板、屋面板等方面发挥着重要作用。
与传统的建筑材料相比，这类复合材料具有重量轻、强度高、保温隔热性能好等优点。
在建造过程中，不仅能够减少建筑物的自重，降低基础建设成本，还能有效地提高建筑物的能源效率，减少能源消耗。
此外，生物质基复合材料的使用还能降低建筑行业对传统不可再生资源的依赖，为建筑行业的可持续发展提供有力支持。
在汽车工业中，生物质基复合材料也找到了自己的一席之地。
汽车内饰件，如仪表板、门板、座椅靠背等，越来越多地采用了这种材料。
生物质基复合材料不仅能够满足汽车内饰对于轻量化和美观的要求，还具有良好的吸声降噪性能，能够提升车内的舒适性。
而且，随着汽车轻量化趋势的不断发展，生物质基复合材料在汽车结构件中的应用也在逐步增加。
例如，一些汽车制造商已经开始尝试使用生物质基复合材料制造车身覆盖件和底盘部件，以减轻整车重量，提高燃油效率，减少尾气排放。
在包装领域，生物质基复合材料同样展现出巨大的优势。
以淀粉基复合材料为例，其可用于制作一次性餐具、食品包装等。
这类材料具有良好的生物降解性，使用后在一定条件下能够自然分解，不会对环境造成长期污染。
与传统的塑料包装材料相比，生物质基复合材料的包装更加环保，符合现代社会对于绿色包装的需求。
在家具制造中，生物质基复合材料也逐渐崭露头角。
例如，利用木纤维与塑料复合制成的家具板材，具有良好的强度和稳定性，同时外观美观，能够模拟出天然木材的纹理和质感。
这种材料不仅能够降低家具生产成本，还能够减少对天然木材的采伐，保护森林资源。
生物质基复合材料之所以具有如此广泛的应用前景，主要得益于其自身的一系列优点。
生物医用复合材料
生物医用复合材料
生物医用复合材料是一种新型材料，它将生物材料与医用材料相结合，具有良好的生物相容性和生物活性，广泛应用于医疗领域。
生物医用复合材料的研究和应用对于提高医疗器械的性能和功能具有重要意义。
首先，生物医用复合材料具有良好的生物相容性。
生物相容性是指材料与生物体相互作用时，不会引起明显的排斥反应或产生有害的影响。
生物医用复合材料通常采用生物可降解材料或生物惰性材料作为基质，再加入生物活性物质，如生长因子、细胞因子等，以增强材料的生物相容性，降低组织排斥反应，促进组织修复和再生。
其次，生物医用复合材料具有良好的生物活性。
生物活性是指材料具有促进细胞黏附、增殖和分化的能力，能够与生物体组织产生积极的相互作用。
生物医用复合材料中的生物活性物质能够诱导周围组织生长，促进血管新生，加速组织修复和再生，有利于医疗器械与人体组织的结合，提高治疗效果。
生物医用复合材料在医疗领域具有广泛的应用。
例如，生物可降解支架是一种常见的生物医用复合材料，它能够在植入体内逐渐降解，减少二次手术的风险；生物活性骨修复材料能够促进骨折愈合和骨缺损修复；生物医用复合材料还可用于制备人工皮肤、人工血管、人工关节等医疗器械，以满足临床治疗的需要。
总之，生物医用复合材料具有良好的生物相容性和生物活性，广泛应用于医疗领域，对于提高医疗器械的性能和功能具有重要意义。
随着生物医学工程和材料科学的不断发展，相信生物医用复合材料将会在未来发挥越来越重要的作用，为人类健康事业做出更大的贡献。
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未来发展趋势
• 近几年来人工器官的研究和应用迅速发展，用人工材料制成能部分或全部替 代人体自然器官功能的装置，几乎对人体各个器官（除大脑外）都在进行人 工模拟研制。不远的将来，科学家有可能借助于生物材料设计和制造整个人 体器官，生物医用材料和制品产业将发展成为本世纪世界经济的一个支柱产 业。 • 1、组织工程材料面临重大突破： • 由于传统的人工器官（如人工肾、肝）不具备生物功能（代谢、合成），只 能作为辅助治疗装置使用，研究具有生物功能的组织工程人工器官已在全世 界引起广泛重视。最近，由于干细胞具有分化能力强的特点，将其用作"种 子"细胞进行构建人工器官成为热点。组织工程学已经在人工皮肤、人工软 骨、人工神经、人工肝等方面取得了一些突破性成果，展现出美好的应用前 景。 • 2、生物医用纳米材料初见端倪
生物复合材料
概念及分类
• 定义：生物复合材料又称为生物医用复合材料，它是由两种或两种以上不同 材料复合而成的生物医学材料。制备此类材料的目的就是进一步提高或改善 某一种生物材料的性能。此类材料主要用于修复及替换人体组织、器官或增 进其功能。 • 分类： • 1、按材料组成和性质： • 医用高分子材料（聚乙烯、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、硅橡 • 胶、聚乳酸、聚羟基乙酸）； • 医用金属材料（不锈钢、钴基合金、钛和钛合金以及贵金属）； • 医用陶瓷材料（羟基磷灰石材料）； • 医用复合材料（金属基-陶瓷涂层体系等）
• • • • • • • • • •
2、按材料在生理环境中的生物化学反应水平： 惰性的生物医用材料。 生物活性材料。 可生物降解和吸收的生物材料。 3、按用途： 骨骼-肌肉系统修复材料和替换材料（骨、牙、关节、肌腱） 软组织材料（皮肤、乳房、食道、呼吸道膀胱） 心血管系统材料（人工心瓣膜、血管、心血管内插管） 医用膜材料（血液净化膜和分离膜、气体选择性透过膜、角膜接触镜） 药物释放材料等。
研究及应用
• 根据基体材料的不同，可将生物医用复合材料大致分为金属基、陶瓷基和高 分子基复合材料三类。通过相应的工艺成型方法将各类材料制作成不同医学 应用领域的生物复合材料。 • 一、生物医用陶瓷材料 • 生物医用陶瓷材料又称生物医用无机非金属材料，包括陶瓷、玻璃、碳素等 无机非金属材料。此类材料化学性能稳定，具有良好的生物相容性。一般来 说，生物陶瓷主要包括惰性生物陶瓷、活性生物陶瓷和功能活性生物陶瓷三 类。模拟性生物陶瓷材料和带有治疗功能的生物陶瓷复合材料。现在，功能 活性生物陶瓷的研究还处于探索阶段，很少有I临床应用报道，但其应用前 景是很光明的。 不同种类的生物陶瓷的物理、化学和生物性能差别很大， 在医学领域中的用途也不同。临床应用中，生物陶瓷存在的主要问题是拉伸
• 5、材料表面改性是永久性课题 • 生物相容性包括血液相容性和组织相容性，是生物材料应用的基本要求。除 • 了设计、制造性能优异的新材料外，通过对传统材料进行表面化学处理（表 面接枝大分子或基团）、表面物理改性（等离子体、离子注人或离子束）和 生物改性是有效途径。材料表面改性的新方法和新技术被认为是生物材料研 究的永久性课题。
生物材料基本生物要求
• 植入体内的材料在人体复杂的生理环境中，长期受物理、化学、生物电等因素的影 响，同时各组织以及器官间普遍存在着许多动态的相互作用，因此，生物医用组分 材料必须满足下面几项要求： • (1)具有良好的生物相容性和物理相容性，保证材料复合后不出现有损生物学性能的 现象。 • (2)具有良好的生物稳定性，材料的结构不因体液作用而有变化，同时材料组成不引 起生物体的生物反应。 • (3)具有足够的强度和韧性，能够承受人体的机械作用力，所用材料与组织的弹性模 量、硬度、耐磨性能相适应，增强体材料还必须具有高的刚度、弹性模量和抗冲击 性能。 • (4)具有良好的灭菌性能，保证生物材料在临床上的顺利应用。 • 此外，生物材料要有良好的成型、加工性能，不因成型加工困难而使其应用受到限 制。
• 强度、扭转强度和韧性较差。氧化铝、氧化锆等生物惰性陶瓷耐压、耐磨和 化学稳定性比金属、有机材料都好，但其脆性的问题没有得到解决。生物活 性陶瓷的强度则很难满足基生物材料的应用 • 心脏瓣膜 ：目前已发展的有2类:一类是机械瓣膜,一类是生物瓣膜。用胶原 基材料制作成的生物瓣膜的缺点是植入人体后会产生钙化,一般在前10a使用 期内性能良好。现在,材料科学家正竭力合成新的医用瓣膜材料,目的是大幅 度延长材料的使用寿命,减少二次手术,减轻患者痛苦。 • 血管修复：由于心血管疾病日益增加,对替换血管装置的要求越来越多。应 用生物组织基心血管装置的主要优势,是直径小于5mm的心血管置换器。与 合成材料相比,生物材料的多样性为改善置换器的性能提供了有利条件,并且 胶原基装置还具有感染性低、宿主组织能向装置中渗入生长,而不需要高密 度孔结构,以及可与天然血管在物理性质上较好的匹配等优点。
• 纳米技术在90年代获得了突破性进展，在生物医学领域的应用研究也不断得 到扩展。目前的研究热点主要是药物控释材料及基因治疗载体材料。 • 3、血液净化材料重在应用 • 采用滤过沉淀或吸附的原理，将体内内源性或外源性毒物（致病物质）专一 性或高选择性地去除，从而达到治病的目的，是治疗各种疑难病症的有效疗 法。尿毒症、各种药物中毒、免疫性疾病（系统性红斑狼疮、类风湿性关节 炎）、高脂血症等，都可采用血液净化疗法治疗，其核心是滤膜、吸附剂等 生物材料。 • 4、复合生物材料仍是开发重点 • 作为硬组织修复材料的主体，复合生物材料受到广泛重视。它具有强度高、 韧性好的特点，目前已广泛应用于临床。通过具有不同性能材料的复合，可 以达到"取长补短"的效果，有效解决材料的强度、韧性及生物相容性问题。