Thermal decomposition and mechanical properties of hydroxyapatite ceramic

氫氧基磷灰石的熱分解和機械力學性能

12010/4/12

參考文獻 : Thermal decomposition and mechanical properties of hydroxyapatite ceramic, Pages 254-258

Outline

Introduction 前言Experimental 實驗Results and discussion 結果與討論Conclusions 結論

22010/4/12

Abstract 摘要• 純 HA 和 HA+B2O3 比較• B 原子進入氫氧基磷灰石晶體的晶格形成固溶體，晶體間距擴大和改

善氫氧基磷灰石晶體細胞結合強度。• HA+B2O3 的熱分解綠降低，但抗彎強度和斷裂韌性增加。• 當硼添加超過 5 ％，會促進和穩定的 β-TCP 形成• 當硼原子具有較高負電相與氧結合， SP2 和全空氣 p 是形成，而這些

空隙有強烈的趨勢，攝入的外層電子。它很可能佔用的地方，失去氫氧基磷灰石或磷酸根。

32010/4/12

使用材料 使用方法 檢測 討論HA 1.FTIR

2.XRD3. 三點彎曲

1. 熱分解比例2. 力學性能

HA+B2O3 等壓燒結成形

補充燒結種類

常壓燒結氣氛燒結熱壓燒結快燒反應燒結熱均壓燒結

Introduction• HA 是在骨頭成分中佔 72% ，在牙齒成分中佔 97% 。• HA 擁有良好的生物活性，且在生物醫學中常和 Ti 合金、矽橡膠和碳

等金屬結合。• 目前 HA 用於維修或更換人體中的硬組織如口腔種植體，牙槽加強，

耳朵聽小骨和脊椎骨的維修，同時也具有巨大潛力的仿生領域 。• B2O3 熔點低 (450 )℃

42010/4/12

Experimental• HA 粉末用熔膠凝膠法製作。• B2O3 由北京順益維新化學公司提

供。• HA+B2O3 室溫下等壓燒結製作• SBF 使用 NO9. 的 KOKUBO 配置• 浸泡 1 、 3 、 7 、 10 、 14 天• FTIR 、 XRD 檢測

52010/4/12

20mm7mm

3mm100mL

Results and discussion

62010/4/12

HA+B2O3 於 1350 ℃ 時有 80% 熱分解

B2O3 含量的影響間距為（ 211 ）HA 晶體的平面

2010/4/12 7

XRD 顯示 HA 在不同溫度下 2 小時的情形 XRD 顯示 HA+B2O3 在不同比例下情況

熱分解

比 鍵結強

度 斷裂韌

性

Conclusions• 純 HA 的分解比例會隨著燒結溫度提升而增加。 當燒結溫度到達 1250 度的時候會接近 56% 之 HA 陶瓷分解。 平均彎曲力距 30MPa 和斷裂韌性在 0.4MPa·m1/2

• 當 5% 的 B2O3 加進 HA 時混合加熱至 1250 度時，會有效的抑制熱分解。 平均彎曲力距上升至 125MPa 平均斷裂韌性上升至 1.35 MPa·m1/2

• B3+ 會進入 HA 晶體結構，形成固溶體，使得晶體的間距擴大，增強 HA 晶體的鍵結力。 HA+B2O3 降低分解率和改善彎曲強度和斷裂韌性。當 B2O3的添加是超過 5 ％， HA 的分解會促使和穩定的形成 β- TCP 。

• HA+B2O3 在 SBF 中浸泡 14 天，一個新 ACP 的結構組成，它有更好的生物活性與正常代謝和骨組織修復

82010/4/12