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Microstructure and Mechanical Properties of Calcium Phosphate Cement/Gelatine Composite Scaffold with Oriented Pore Structure for Bone Tissue Engineering

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Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science) 2012年第1期27卷 92-95页

作者： QI Xiaopeng he fupo YE Jiandong School of Materials Science and Engineering South China University of Technology School of Material and Chemical Engineering Jiangxi University of Science and Technology

The macroporous calcium phosphate（CPC） cement with oriented pore structure was prepared by freeze casting. SEM observation showed that the macropores in the porous calcium phosphate cement were interconnected aligned along the ice growth direction. The porosity of the as-prepared porous CPC was measured to be 87.6% by Archimede＇s principle. XRD patterns of specimens showed that poorly crystallized hydroxyapatite was the main phase present in the hydrated porous calcium phosphate cement. To improve the mechanical properties of the CPC scaffold, the 15% gelatine solution was infiltrated into the pores under vacuum and then the samples were freeze dried to form the CPC/gelatine composite scaffolds. After reinforced with gelatine, the compressive strength of CPC/gelatine composite increased to 5.12 MPa, around fifty times greater than that of the unreinforced macroporous CPC scaffold, which was only 0.1 MPa. And the toughness of the scaffold has been greatly improved via the gelatine reinforcement with a much greater fracture strain. SEM examination of the specimens indicated good bonding between the cement and gelatine. Participating the external load by the deformable gelatine, patching the defects of the CPC pores wall, and crack deflection were supposed to be the reinforcement mechanisms. In conclusion, the calcium phosphate cement/gelatine composite with oriented rmre structure nrenared in this work might be a potential scaffold for bone tissue engineerinm

关键词： calcium phosphate cement scaffold gelatine oriented pores mechanical properties

YAG对TiCN陶瓷刀具材料力学性能及烧结工艺的影响

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硅酸盐学报 2018年第3期46卷 388-393页

作者：任伟玮何福坡伍尚华广东工业大学机电工程学院

以钇铝石榴石（YAG）为添加相,采用热压烧结法制备YAG–TiCN复合陶瓷。研究了不同YAG添加量对复合陶瓷的物相、显微结构、力学性能的影响。结果表明：热压烧结过程中TiCN和YAG不发生反应;YAG第二相明显改善了TiCN的烧结性能,并有助于提... 详细信息

以钇铝石榴石（YAG）为添加相,采用热压烧结法制备YAG–TiCN复合陶瓷。研究了不同YAG添加量对复合陶瓷的物相、显微结构、力学性能的影响。结果表明：热压烧结过程中TiCN和YAG不发生反应;YAG第二相明显改善了TiCN的烧结性能,并有助于提高YAG–TiCN复合陶瓷的硬度、抗弯强度和断裂韧性;YAG含量在10%（质量分数）时复合陶瓷的致密度达到99.3%,并且Vickers硬度、断裂韧性、抗弯强度均达到最高,分别为：20.48 GPa、7.27 MPa·m^1/2、570.36 MPa,远远超过TiCN单相陶瓷的致密度以及力学性能：88.04%、9.33 GPa、5 MPa·m^1/2、204.45 MPa。YAG作为添加相可显著提高TiCN等难烧结陶瓷的致密度和力学性能。

关键词：复合陶瓷碳氮化钛力学性能钇铝石榴石

挤出成型结合造孔剂法制备多孔磷酸钙生物陶瓷及其表征

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中国科技论文 2017年第10期12卷 1171-1177页

作者：冯胜雷何福坡叶建东华南理工大学材料科学与工程学院广州510641 生物医学材料与工程教育部重点实验室广州510006 广东工业大学机电工程学院广州510006 国家人体组织功能重建工程技术研究中心广州510006

针对多孔磷酸钙生物陶瓷难以平衡力学性能与孔隙率和孔连通性的关系问题,采用结合挤出成型法和造孔剂法制备了三维连通孔磷酸钙生物陶瓷。使用X射线衍射仪和扫描电镜对多孔磷酸钙生物陶瓷的物相和形貌进行了表征,测试了材料的抗压强度... 详细信息

针对多孔磷酸钙生物陶瓷难以平衡力学性能与孔隙率和孔连通性的关系问题,采用结合挤出成型法和造孔剂法制备了三维连通孔磷酸钙生物陶瓷。使用X射线衍射仪和扫描电镜对多孔磷酸钙生物陶瓷的物相和形貌进行了表征,测试了材料的抗压强度和孔隙率,评价了细胞学性能。测试结果表明:所制备的多孔磷酸钙生物陶瓷的物相为纯相的β相磷酸三钙;挤出形成的直通宏孔规则排列,孔径约为400μm;在三维连通孔磷酸钙生物陶瓷的直通宏孔孔壁上随机分布着横向连通孔,这些横向连通孔将相邻的直通宏孔贯通起来,形成三维连通的孔结构;单纯直通孔和三维连通孔磷酸钙生物陶瓷的孔隙率分别为60%和70%,抗压强度(平行于直通宏孔方向)分别为20和5MPa。细胞学实验表明,所制备的多孔磷酸钙生物陶瓷具有良好的细胞黏附能力,三维连通孔磷酸钙生物陶瓷比单纯直通孔磷酸钙生物陶瓷具有更强的细胞增殖能力,但成骨分化能力低于单纯直通孔磷酸钙生物陶瓷。因此,结合挤出成型法和造孔剂法是1种制备具有三维连通、高抗压强度多孔磷酸钙生物陶瓷的有效方法。

关键词：无机陶瓷材料多孔陶瓷生物陶瓷磷酸钙挤出成型造孔剂

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氧化铒对3D打印氧化锆陶瓷饰品性能的影响

粉末冶金材料科学与工程 2020年第3期25卷 239-244页

作者：王胜亮李练王明浪何福坡李艳辉伍尚华广东工业大学机电工程学院广州510006 广东省新材料研究所广州510000

在ZrO2陶瓷粉体中添加Er2O3作为着色剂,通过数字光处理(digital light processing,DLP)技术进行3D打印成形和1500℃烧结,制备Er2O3含量(质量分数,下同)为2%~10%的品红色ZrO2陶瓷饰品,研究Er2O3对ZrO2陶瓷饰品的力学性能、微观结构和颜色... 详细信息

在ZrO2陶瓷粉体中添加Er2O3作为着色剂,通过数字光处理(digital light processing,DLP)技术进行3D打印成形和1500℃烧结,制备Er2O3含量(质量分数,下同)为2%~10%的品红色ZrO2陶瓷饰品,研究Er2O3对ZrO2陶瓷饰品的力学性能、微观结构和颜色值(明度L^*,红绿度a^*和黄蓝度b^*)的影响。结果表明,随Er2O3含量增加,ZrO2由四方相向立方相转变,孔隙度略有增加,相对密度下降,硬度及断裂韧性降低,明度L^*减小,红绿度a^*增大。当Er2O3含量为5%时,陶瓷的相对密度为93.16%,维氏硬度为9.8±0.3 GPa,断裂韧性为5.0±0.4 MPa·m^1/2,颜色值为:明度L^*=84.49,红绿度a^*=14.57,黄蓝度b^*=−2.54,颜色美观,品红色色泽纯正,符合审美要求。

关键词：氧化锆氧化铒陶瓷饰品 DLP光固化成形力学性能颜色值