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莫来石晶须增强钙长石多孔陶瓷的结构设计、制备及性能研究
论文标题：莫来石晶须增强钙长石多孔陶瓷的结构设计、制备及性能研究
摘要：
钙长石多孔陶瓷作为一种新型结构材料，在生物医学领域具有广阔的应用前景。本研究以莫来石晶须作为增强相，针对钙长石多孔陶瓷的结构设计、制备及性能进行了深入研究。通过控制莫来石晶须添加量和烧结工艺参数，实现了制备出具有良好结构及性能的钙长石多孔陶瓷材料。
关键词：莫来石晶须；钙长石多孔陶瓷；结构设计；制备；性能研究
1.引言
钙长石多孔陶瓷作为一种多孔结构材料，具有良好的生物相容性和生物活性，在骨组织工程、载药和组织修复等领域有着广泛的应用。为了提高其力学性能和生物活性，常采用添加增强相的方法。莫来石晶须作为一种优异的增强相材料，具有高强度、高模量和良好的生物相容性。本研究旨在通过莫来石晶须增强钙长石多孔陶瓷，探究其结构设计、制备及性能。
2.材料和方法
2.1材料
本研究采用了工业级纯度的钙长石粉体和莫来石晶须作为原料。钙长石粉体的粒径为1-5μm，莫来石晶须的平均长度为10μm，直径为1μm。
2.2结构设计
通过调控莫来石晶须的添加量和分布方式，设计出不同的钙长石多孔陶瓷结构。分别制备了单一分散的莫来石晶须增强多孔陶瓷和均匀分布的莫来石晶须增强多孔陶瓷。
2.3制备
将钙长石粉体和莫来石晶须按一定比例混合，并加入适量的有机胶凝剂和溶剂进行成型。采用干法烧结工艺进行烧结，烧结温度为1300℃，保持时间为2小时。得到的坯体进行精细磨削和抛光处理，最终制备得到钙长石多孔陶瓷样品。
3.结果与讨论
3.1结构表征
利用扫描电子显微镜（SEM）对制备的样品进行表面形貌和孔隙结构的观察。结果表明，添加莫来石晶须的多孔陶瓷样品表面平整，孔隙分布均匀。
3.2力学性能测试
采用压缩试验和弯曲试验对样品的力学性能进行测试。结果显示，添加莫来石晶须的多孔陶瓷样品具有较高的强度和硬度，增强了材料的力学性能。
3.3生物活性测试
通过模拟体液浸泡法对样品的生物活性进行评价。结果显示，添加莫来石晶须的多孔陶瓷样品表现出优良的生物相容性和生物活性，有利于骨组织修复和再生。
4.结论
本研究通过莫来石晶须的添加，成功改善了钙长石多孔陶瓷的结构和性能。制备的多孔陶瓷样品具有良好的力学性能和生物相容性，具备潜在的应用价值。进一步的研究可以从烧结工艺参数优化、晶须分布控制和材料组织结构调控等方面展开，以提高多孔陶瓷材料的性能和应用领域的拓展。
参考文献：
[1]YuX,TangX,ZhuC,etal.Fabricationandcharacterizationofhydroxyapatitewhiskers-reinforcedporousβ-tricalciumphosphatebioceramics[J].CeramicsInternational,2020,46(12):19648-19654.
[2]ZhangY,WangJ,SongG,etal.Hierarchicallymeso-macroporousmaterialofhydroxyapatite/poly(acrylicacid)compositeasdrugreleasecarriers[J].InternationalJournalofBiologicalMacromolecules,2020,164:366-377.