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1、资料仅供参考,不当之处，请联系改正。概概 述述生物医用复合材料生物医用复合材料是由是由两种或两种以上两种或两种以上不同材料复合而成不同材料复合而成的生物医用材料的生物医用材料1.1.分类分类：复合材料一般有基体材料和增强材：复合材料一般有基体材料和增强材料组成料组成按基体按基体按基体按基体：陶瓷基医用复合材料、高分子基医：陶瓷基医用复合材料、高分子基医：陶瓷基医用复合材料、高分子基医：陶瓷基医用复合材料、高分子基医用复合材料、金属基医用复合材料用复合材料、金属基医用复合材料用复合材料、金属基医用复合材料用复合材料、金属基医用复合材料按组织反应按组织反应按组织反应按组织反应：生物惰性医用复合材料
2、、生物：生物惰性医用复合材料、生物：生物惰性医用复合材料、生物：生物惰性医用复合材料、生物活性医用复合材料、可吸收医用复合材料活性医用复合材料、可吸收医用复合材料活性医用复合材料、可吸收医用复合材料活性医用复合材料、可吸收医用复合材料1 1第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联系改正。按增强体的形态和性质按增强体的形态和性质uu纤维增强纤维增强纤维增强纤维增强医用复合材料医用复合材料医用复合材料医用复合材料碳纤维和其他陶瓷纤维、玻璃纤维、金属纤维和高碳纤维和其他陶瓷纤维、玻璃纤维、金属纤维和高碳纤维和其他陶瓷纤维、玻璃纤维、金属纤维和高碳纤维和其他陶瓷纤维、
3、玻璃纤维、金属纤维和高分子纤维分子纤维分子纤维分子纤维uu颗粒增强颗粒增强颗粒增强颗粒增强医用复合材料医用复合材料医用复合材料医用复合材料氧化锆、氧化铝、氧化钛等氧化物颗粒氧化锆、氧化铝、氧化钛等氧化物颗粒氧化锆、氧化铝、氧化钛等氧化物颗粒氧化锆、氧化铝、氧化钛等氧化物颗粒羟基磷灰石（羟基磷灰石（羟基磷灰石（羟基磷灰石（HAHAHAHA）等生物活性颗粒）等生物活性颗粒）等生物活性颗粒）等生物活性颗粒2 2第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联系改正。生物生物医用复合材料的分类和应用医用复合材料的分类和应用3 3第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资
4、料仅供参考,不当之处，请联系改正。生物生物医用复合材料的分类和应用医用复合材料的分类和应用4 4第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联系改正。生物生物医用复合材料的分类和应用医用复合材料的分类和应用5 5第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联系改正。2.2.性能特点性能特点比强度、比模量比强度、比模量比强度、比模量比强度、比模量抗疲劳性能好抗疲劳性能好抗疲劳性能好抗疲劳性能好抗生理腐蚀性好抗生理腐蚀性好抗生理腐蚀性好抗生理腐蚀性好力学相容性能好力学相容性能好力学相容性能好力学相容性能好6 6第五章第五章 生物医用复合材料生
5、物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联系改正。3.3.生物医用复合材料的界面生物医用复合材料的界面界面侵润性界面侵润性：增强体与基体侵润与否是制备：增强体与基体侵润与否是制备性能良好的复合材料的必要条件性能良好的复合材料的必要条件界面结合力界面结合力：机械结合力、物理结合力、化：机械结合力、物理结合力、化学结合力学结合力uu机械结合力机械结合力机械结合力机械结合力摩擦力摩擦力摩擦力摩擦力：存在于所有复合材料：存在于所有复合材料：存在于所有复合材料：存在于所有复合材料中。决定于增强体的比面积和粗糙度以及基体中。决定于增强体的比面积和粗糙度以及基体中。决定于增强体的比面积和粗糙度以及基体中。决
6、定于增强体的比面积和粗糙度以及基体的收缩。比面积和粗糙度越大，基体的收缩越的收缩。比面积和粗糙度越大，基体的收缩越的收缩。比面积和粗糙度越大，基体的收缩越的收缩。比面积和粗糙度越大，基体的收缩越大，摩擦力越大。大，摩擦力越大。大，摩擦力越大。大，摩擦力越大。uu物理结合力物理结合力物理结合力物理结合力范德华力和氢键力范德华力和氢键力范德华力和氢键力范德华力和氢键力：存在于所：存在于所：存在于所：存在于所有复合材料中。有复合材料中。有复合材料中。有复合材料中。uu化学结合力化学结合力化学结合力化学结合力化学键力化学键力化学键力化学键力7 7第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参
7、考,不当之处，请联系改正。界面结合类型界面结合类型uu机械结合机械结合机械结合机械结合：基体与增强体之间纯机械性连接的结合方式。基体与增强体之间纯机械性连接的结合方式。基体与增强体之间纯机械性连接的结合方式。基体与增强体之间纯机械性连接的结合方式。存在于所有复合材料中。存在于所有复合材料中。存在于所有复合材料中。存在于所有复合材料中。uu溶解和润湿结合溶解和润湿结合溶解和润湿结合溶解和润湿结合：基体与增强体之间溶解并伴随一定程度的相互溶解（基体基体与增强体之间溶解并伴随一定程度的相互溶解（基体基体与增强体之间溶解并伴随一定程度的相互溶解（基体基体与增强体之间溶解并伴随一定程度的相互溶解（基体与
8、增强体之一溶入另一种之中）而产生的结合方式。与增强体之一溶入另一种之中）而产生的结合方式。与增强体之一溶入另一种之中）而产生的结合方式。与增强体之一溶入另一种之中）而产生的结合方式。靠原子间的电子相互作用实现。靠原子间的电子相互作用实现。靠原子间的电子相互作用实现。靠原子间的电子相互作用实现。可利用无机材料中的玻璃相实现该结合。可利用无机材料中的玻璃相实现该结合。可利用无机材料中的玻璃相实现该结合。可利用无机材料中的玻璃相实现该结合。8 8第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联系改正。界面结合类型界面结合类型uu反应结合反应结合反应结合反应结合：基体与增强体
9、之间发生化学反应，在截面形成牢固的化学基体与增强体之间发生化学反应，在截面形成牢固的化学基体与增强体之间发生化学反应，在截面形成牢固的化学基体与增强体之间发生化学反应，在截面形成牢固的化学结合。结合。结合。结合。借助偶联剂（既有与基体反应的官能团又有与增强体反应借助偶联剂（既有与基体反应的官能团又有与增强体反应借助偶联剂（既有与基体反应的官能团又有与增强体反应借助偶联剂（既有与基体反应的官能团又有与增强体反应的官能团），把两种性质差异很大的材料牢固的结合起来。的官能团），把两种性质差异很大的材料牢固的结合起来。的官能团），把两种性质差异很大的材料牢固的结合起来。的官能团），把两种性质差异很大的
10、材料牢固的结合起来。uu混合结合混合结合混合结合混合结合：是实际的复合材料中最普遍的结合形式是实际的复合材料中最普遍的结合形式是实际的复合材料中最普遍的结合形式是实际的复合材料中最普遍的结合形式9 9第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联系改正。第一节第一节 生物无机与无机复合材生物无机与无机复合材料料以氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷、生物玻璃、生物玻以氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷、生物玻璃、生物玻以氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷、生物玻璃、生物玻以氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷、生物玻璃、生物玻璃陶瓷、羟基磷灰石、磷酸钙等材料为基体，璃陶瓷、羟基磷灰石、磷酸钙等材料为基体，璃陶
11、瓷、羟基磷灰石、磷酸钙等材料为基体，璃陶瓷、羟基磷灰石、磷酸钙等材料为基体，引入颗粒、晶片、晶须或纤维等增强体。引入颗粒、晶片、晶须或纤维等增强体。引入颗粒、晶片、晶须或纤维等增强体。引入颗粒、晶片、晶须或纤维等增强体。一、生物陶瓷与生物陶瓷复合材料一、生物陶瓷与生物陶瓷复合材料二、生物陶瓷与生物玻璃复合材料二、生物陶瓷与生物玻璃复合材料三、生物活性涂层无机复合材料三、生物活性涂层无机复合材料1010第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联系改正。一、生物活性陶瓷与生物活性陶瓷复合材料一、生物活性陶瓷与生物活性陶瓷复合材料1 1 1 1、HA-TCPHA-TC
12、PHA-TCPHA-TCP复合材料的组成与性能复合材料的组成与性能复合材料的组成与性能复合材料的组成与性能1111第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联系改正。2 2、HA-HAHA-HA晶须复合材料：晶须复合材料：HAHAHAHA晶须增韧效果与材料的气孔率有关晶须增韧效果与材料的气孔率有关晶须增韧效果与材料的气孔率有关晶须增韧效果与材料的气孔率有关uu无压烧结的无压烧结的无压烧结的无压烧结的HA-HAHA-HAHA-HAHA-HA晶须复合材料，气孔率较高，无晶须复合材料，气孔率较高，无晶须复合材料，气孔率较高，无晶须复合材料，气孔率较高，无明显增韧效果明显
13、增韧效果明显增韧效果明显增韧效果uu如含如含如含如含0-30%HA0-30%HA0-30%HA0-30%HA晶须（晶须（晶须（晶须（Ca/P=1.66Ca/P=1.66Ca/P=1.66Ca/P=1.66）的复合材料，）的复合材料，）的复合材料，）的复合材料，1000-11001000-11001000-11001000-1100OOOOCCCC，30MPa30MPa30MPa30MPa，1-2h1-2h1-2h1-2h热压烧结，断裂韧热压烧结，断裂韧热压烧结，断裂韧热压烧结，断裂韧性提高性提高性提高性提高40%40%40%40%，HAHAHAHA晶须具有明显增韧效果，但其相对密度随晶晶须具有
14、明显增韧效果，但其相对密度随晶晶须具有明显增韧效果，但其相对密度随晶晶须具有明显增韧效果，但其相对密度随晶须含量增加而降低（须含量增加而降低（须含量增加而降低（须含量增加而降低（92.5-95%92.5-95%92.5-95%92.5-95%）1212第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联系改正。二、生物活性陶瓷与生物玻璃复合二、生物活性陶瓷与生物玻璃复合材料材料1 1 1 1、HA-HA-HA-HA-生物活性玻璃复合材料生物活性玻璃复合材料生物活性玻璃复合材料生物活性玻璃复合材料（Apatte-Apatte-Apatte-Apatte-Bioactive
15、Glass CompositeBioactive Glass CompositeBioactive Glass CompositeBioactive Glass Composite，ABCABCABCABC）2 2 2 2、TCP-HA-BGTCP-HA-BGTCP-HA-BGTCP-HA-BG多孔复合材料多孔复合材料多孔复合材料多孔复合材料：uu为珊瑚状连通气孔，气孔率为珊瑚状连通气孔，气孔率为珊瑚状连通气孔，气孔率为珊瑚状连通气孔，气孔率45-55%45-55%45-55%45-55%，气孔大小，气孔大小，气孔大小，气孔大小200-200-200-200-500500500500微米微米微
16、米微米uu抗折强度抗折强度抗折强度抗折强度10.5MPa10.5MPa10.5MPa10.5MPa，热压强度，热压强度，热压强度，热压强度25MPa25MPa25MPa25MPauu用于大段骨或承重骨的修复用于大段骨或承重骨的修复用于大段骨或承重骨的修复用于大段骨或承重骨的修复1313第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联系改正。三、生物活性陶瓷与生物惰性陶瓷复合材料三、生物活性陶瓷与生物惰性陶瓷复合材料氧化物陶瓷氧化物陶瓷氧化物陶瓷氧化物陶瓷uu具有较高的强度和化学稳定性，具有较高的强度和化学稳定性，具有较高的强度和化学稳定性，具有较高的强度和化学稳定性，
17、uu但与生物组织为机械结合；但与生物组织为机械结合；但与生物组织为机械结合；但与生物组织为机械结合；生物活性陶瓷生物活性陶瓷生物活性陶瓷生物活性陶瓷uu具有良好的生物相容性可与生物组织形成牢固的化具有良好的生物相容性可与生物组织形成牢固的化具有良好的生物相容性可与生物组织形成牢固的化具有良好的生物相容性可与生物组织形成牢固的化学结合，学结合，学结合，学结合，uu但其脆性和低抗疲劳强度限制其应用。但其脆性和低抗疲劳强度限制其应用。但其脆性和低抗疲劳强度限制其应用。但其脆性和低抗疲劳强度限制其应用。1.1.1.1.以高强度氧化物为基材，掺入羟基磷灰石等生物活以高强度氧化物为基材，掺入羟基磷灰石等生
18、物活以高强度氧化物为基材，掺入羟基磷灰石等生物活以高强度氧化物为基材，掺入羟基磷灰石等生物活性陶瓷颗粒，以赋予生物活性性陶瓷颗粒，以赋予生物活性性陶瓷颗粒，以赋予生物活性性陶瓷颗粒，以赋予生物活性2.2.2.2.以生物活性陶瓷为基材，掺入氧化物等颗粒以补强以生物活性陶瓷为基材，掺入氧化物等颗粒以补强以生物活性陶瓷为基材，掺入氧化物等颗粒以补强以生物活性陶瓷为基材，掺入氧化物等颗粒以补强其力学性能其力学性能其力学性能其力学性能1414第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1515第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联
19、系改正。1、HA-ZrO2复合材料复合材料烧结温度增加，抗折强度和断裂韧性都增加烧结温度增加，抗折强度和断裂韧性都增加例：添加例：添加例：添加例：添加50%TZ-3YZrO250%TZ-3YZrO2，烧结，烧结，烧结，烧结烧结温度烧结温度烧结温度烧结温度抗折强度抗折强度抗折强度抗折强度MPaMPa断裂韧性断裂韧性断裂韧性断裂韧性MPamMPam1/21/212001200O O O OC C C C1801801.11.11350-14001350-1400O O O OC C C C3103102.62.614001400O O O OC C C C4004002.8-3.02.8-3.0例
20、：添加例：添加例：添加例：添加50%ZrO250%ZrO2，14001400O O O OC C C C烧结，烧结，烧结，烧结，材料材料材料材料抗压强度抗压强度抗压强度抗压强度MPaMPa弹性模量弹性模量弹性模量弹性模量GPaGPaHA-ZrO2HA-ZrO214001400126126HAHA7807801071071616第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联系改正。2 2、TCP-ZrO2TCP-ZrO2复合材料复合材料抗弯强度随抗弯强度随抗弯强度随抗弯强度随ZrO2ZrO2ZrO2ZrO2含量增加而增加含量增加而增加含量增加而增加含量增加而增加抗折强
21、度抗折强度抗折强度抗折强度MPaMPaMPaMPa断裂韧性断裂韧性断裂韧性断裂韧性MPamMPamMPamMPam1/21/21/21/2TCP-67%Z6YTCP-67%Z6YTCP-67%Z6YTCP-67%Z6Y1991991991992.152.152.152.15TCPTCPTCPTCP1381381381381.141.141.141.143 3、HA-HA-纳米纳米SiCSiC复合材料复合材料：制备：添加烧结助剂制备：添加烧结助剂制备：添加烧结助剂制备：添加烧结助剂MgOMgOMgOMgO，900-1200900-1200900-1200900-1200OOOOCCCC烧结烧结烧
22、结烧结断裂韧性显著提高，与生物体硬组织性能相当断裂韧性显著提高，与生物体硬组织性能相当断裂韧性显著提高，与生物体硬组织性能相当断裂韧性显著提高，与生物体硬组织性能相当1717第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联系改正。四、生物活性涂层材料四、生物活性涂层材料生物活性玻璃涂层氧化铝复合材料，以改善生物活性玻璃涂层氧化铝复合材料，以改善氧化铝陶瓷的表面活性氧化铝陶瓷的表面活性uu等离子体喷涂等离子体喷涂等离子体喷涂等离子体喷涂+1000-1300+1000-1300+1000-1300+1000-1300OOOOCCCC煅烧煅烧煅烧煅烧30min30min30
23、min30min，uu氧化铝扩散进入玻璃层，有效增强生物活性玻璃与氧化铝扩散进入玻璃层，有效增强生物活性玻璃与氧化铝扩散进入玻璃层，有效增强生物活性玻璃与氧化铝扩散进入玻璃层，有效增强生物活性玻璃与氧化铝的界面结合。氧化铝的界面结合。氧化铝的界面结合。氧化铝的界面结合。uu1200120012001200OOOOCCCC煅烧，表面玻璃中形成稳定硅灰石相，基煅烧，表面玻璃中形成稳定硅灰石相，基煅烧，表面玻璃中形成稳定硅灰石相，基煅烧，表面玻璃中形成稳定硅灰石相，基体相中遗留富余的体相中遗留富余的体相中遗留富余的体相中遗留富余的CaOCaOCaOCaO和和和和P P P P2 2 2 2OOOO3
24、 3 3 3，在缓冲液中反应，在缓冲液中反应，在缓冲液中反应，在缓冲液中反应20min20min20min20min后即有后即有后即有后即有HAHAHAHA形成，形成，形成，形成，HA HA HA HA形成速度加快。形成速度加快。形成速度加快。形成速度加快。1818第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联系改正。第二节第二节 生物无机与有机高分子复合生物无机与有机高分子复合材料材料u几乎所有的生物体组织都是由两种或两种以上几乎所有的生物体组织都是由两种或两种以上几乎所有的生物体组织都是由两种或两种以上几乎所有的生物体组织都是由两种或两种以上的材料构成的的材料构
25、成的的材料构成的的材料构成的 例如人体中的骨骼和牙齿可看作由胶原蛋白、多例如人体中的骨骼和牙齿可看作由胶原蛋白、多例如人体中的骨骼和牙齿可看作由胶原蛋白、多例如人体中的骨骼和牙齿可看作由胶原蛋白、多糖基质等高分子构成的连续相和弥散于中的羟基糖基质等高分子构成的连续相和弥散于中的羟基糖基质等高分子构成的连续相和弥散于中的羟基糖基质等高分子构成的连续相和弥散于中的羟基磷灰石晶粒复合而成。磷灰石晶粒复合而成。磷灰石晶粒复合而成。磷灰石晶粒复合而成。u利用高弹性模量的无机材料增强高分子材料的利用高弹性模量的无机材料增强高分子材料的利用高弹性模量的无机材料增强高分子材料的利用高弹性模量的无机材料增强高分
26、子材料的刚性，并赋予其生物活性刚性，并赋予其生物活性刚性，并赋予其生物活性刚性，并赋予其生物活性u利用高分子材料的可塑性增进生物无机材料的利用高分子材料的可塑性增进生物无机材料的利用高分子材料的可塑性增进生物无机材料的利用高分子材料的可塑性增进生物无机材料的韧性。韧性。韧性。韧性。主要应用于硬组织的修复与重建。主要应用于硬组织的修复与重建。主要应用于硬组织的修复与重建。主要应用于硬组织的修复与重建。1919第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联系改正。一、生物活性陶瓷与天然生物高分子复合材料一、生物活性陶瓷与天然生物高分子复合材料二、生物活性陶瓷与生物高分子
27、复合材料二、生物活性陶瓷与生物高分子复合材料三、生物玻璃与生物高分子复合材料三、生物玻璃与生物高分子复合材料四、碳纤维增强复合材料四、碳纤维增强复合材料2020第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联系改正。一、生物活性陶瓷一、生物活性陶瓷天然生物高分子复合材料天然生物高分子复合材料1 1 1 1、HAHAHAHA胶原复合材料胶原复合材料胶原复合材料胶原复合材料uu与自然骨有机质接近的胶原与与自然骨有机质接近的胶原与与自然骨有机质接近的胶原与与自然骨有机质接近的胶原与HAHAHAHA陶瓷复合，使之能与陶瓷复合，使之能与陶瓷复合，使之能与陶瓷复合，使之能与受骨的
28、骨胶原末段的氨基和羟基结合，形成具有生物活受骨的骨胶原末段的氨基和羟基结合，形成具有生物活受骨的骨胶原末段的氨基和羟基结合，形成具有生物活受骨的骨胶原末段的氨基和羟基结合，形成具有生物活性的化学结合界面。性的化学结合界面。性的化学结合界面。性的化学结合界面。uu胶原与多孔胶原与多孔胶原与多孔胶原与多孔HAHAHAHA陶瓷复合，其强度比陶瓷复合，其强度比陶瓷复合，其强度比陶瓷复合，其强度比HAHAHAHA陶瓷提高陶瓷提高陶瓷提高陶瓷提高2-32-32-32-3倍。倍。倍。倍。2 2 2 2、HA HA HA HA纤维蛋白粘合剂复合材料纤维蛋白粘合剂复合材料纤维蛋白粘合剂复合材料纤维蛋白粘合剂复合
29、材料uu纤维蛋白粘合剂有纤维蛋白原和凝血酶组成。具有良纤维蛋白粘合剂有纤维蛋白原和凝血酶组成。具有良纤维蛋白粘合剂有纤维蛋白原和凝血酶组成。具有良纤维蛋白粘合剂有纤维蛋白原和凝血酶组成。具有良好的生物相容性，完全的生物降解性，无毒、不影响机好的生物相容性，完全的生物降解性，无毒、不影响机好的生物相容性，完全的生物降解性，无毒、不影响机好的生物相容性，完全的生物降解性，无毒、不影响机体的免疫系统，对体的免疫系统，对体的免疫系统，对体的免疫系统，对HAHAHAHA的结构无影响。的结构无影响。的结构无影响。的结构无影响。2121第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请
30、联系改正。HAHAHAHA纤维蛋白粘合剂复合材料的结合强度纤维蛋白粘合剂复合材料的结合强度纤维蛋白粘合剂复合材料的结合强度纤维蛋白粘合剂复合材料的结合强度（g/cmg/cmg/cmg/cm2 2 2 2)时间时间时间时间HA:HA:粘合剂粘合剂粘合剂粘合剂1:0.51:0.51:11:11:1.51:1.510min10min757512512511011030min30min2302303703703203201h1h3803805205204804802222第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联系改正。二、生物活性陶瓷与生物高分子复合材二、生物活性陶瓷
31、与生物高分子复合材料料1 1、HAHA聚乳酸复合材料聚乳酸复合材料uu聚乳酸（聚乳酸（聚乳酸（聚乳酸（PDLLA)PDLLA)PDLLA)PDLLA)具有良好的生物相容性和可具有良好的生物相容性和可具有良好的生物相容性和可具有良好的生物相容性和可降解性，是一种中等强度的聚合物。但过于降解性，是一种中等强度的聚合物。但过于降解性，是一种中等强度的聚合物。但过于降解性，是一种中等强度的聚合物。但过于柔软，缺乏骨结合能力，柔软，缺乏骨结合能力，柔软，缺乏骨结合能力，柔软，缺乏骨结合能力，X X X X光可穿透，不便光可穿透，不便光可穿透，不便光可穿透，不便临床显影观察，限制了其在内固定中的应用。临床
32、显影观察，限制了其在内固定中的应用。临床显影观察，限制了其在内固定中的应用。临床显影观察，限制了其在内固定中的应用。uu具有良好的生物相容性、可吸收性、生物活具有良好的生物相容性、可吸收性、生物活具有良好的生物相容性、可吸收性、生物活具有良好的生物相容性、可吸收性、生物活性和骨结合能力；性和骨结合能力；性和骨结合能力；性和骨结合能力；2323第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联系改正。随随随随HAHAHAHA在在在在PDLLAPDLLAPDLLAPDLLA基体中的含量增加，抗弯强度基体中的含量增加，抗弯强度基体中的含量增加，抗弯强度基体中的含量增加，抗弯强
33、度和弹性模量也增加，可作为骨折内固定材料。和弹性模量也增加，可作为骨折内固定材料。和弹性模量也增加，可作为骨折内固定材料。和弹性模量也增加，可作为骨折内固定材料。HAHAHAHA与与与与PDLLAPDLLAPDLLAPDLLA界面仅存在机械结合，可采用硅界面仅存在机械结合，可采用硅界面仅存在机械结合，可采用硅界面仅存在机械结合，可采用硅氧烷偶联剂处理氧烷偶联剂处理氧烷偶联剂处理氧烷偶联剂处理HAHAHAHA表面，增强其机械性能。表面，增强其机械性能。表面，增强其机械性能。表面，增强其机械性能。HA/HA/PDLLAPDLLA抗弯强度抗弯强度抗弯强度抗弯强度(MPa)(MPa)弹性模量弹性模量弹
34、性模量弹性模量(GPa)(GPa)抗张强度抗张强度抗张强度抗张强度(MPa)(MPa)抗压强度抗压强度抗压强度抗压强度(MPa)(MPa)抗剪强度抗剪强度抗剪强度抗剪强度(MPa)(MPa)0/1000/10030/7030/7050/5050/50258.5258.5279.6279.6213.9213.96.56.57.87.812.112.1154.1154.193.993.9123.5123.5118.9118.9124.2124.293.093.0134.4134.4106.7106.72424第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联系改正。PDLL
35、APDLLAPDLLAPDLLA与与与与HAHAHAHA颗粒复合有助于提高材料的初始硬度和刚颗粒复合有助于提高材料的初始硬度和刚颗粒复合有助于提高材料的初始硬度和刚颗粒复合有助于提高材料的初始硬度和刚性，延缓材料的早期降解速度，提高骨结合能力。随性，延缓材料的早期降解速度，提高骨结合能力。随性，延缓材料的早期降解速度，提高骨结合能力。随性，延缓材料的早期降解速度，提高骨结合能力。随着着着着PDLLAPDLLAPDLLAPDLLA的讲解吸收，的讲解吸收，的讲解吸收，的讲解吸收，HAHAHAHA在体内逐渐转化为自然骨组在体内逐渐转化为自然骨组在体内逐渐转化为自然骨组在体内逐渐转化为自然骨组织。织。
36、织。织。材料材料材料材料抗弯强度抗弯强度抗弯强度抗弯强度(MPa)(MPa)抗剪强度（体内）抗剪强度（体内）抗剪强度（体内）抗剪强度（体内）(MPa)(MPa)0 02 2周周周周4 4周周周周6 6周周周周皮质骨皮质骨皮质骨皮质骨松质骨松质骨松质骨松质骨PDLLA-PDLLA-HA(85/15)HA(85/15)120-210120-21011.511.52.12.1360360707060-9060-905-125-1284.584.5210210858530302525第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联系改正。2 2 2 2、其他、其他、其他、其他
37、1 1 1 1）HA-HA-HA-HA-聚乙烯聚乙烯聚乙烯聚乙烯2 2 2 2）HA-PMMAHA-PMMAHA-PMMAHA-PMMA骨水泥骨水泥骨水泥骨水泥3 3 3 3）TCP-TCP-TCP-TCP-聚乳酸聚乳酸聚乳酸聚乳酸4 4 4 4）有机高分子表面活性陶瓷涂层）有机高分子表面活性陶瓷涂层）有机高分子表面活性陶瓷涂层）有机高分子表面活性陶瓷涂层2626第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联系改正。三、生物玻璃三、生物玻璃生物高分子复合材料生物高分子复合材料AW生物玻璃陶瓷增强聚乙烯复合材料生物玻璃陶瓷增强聚乙烯复合材料AW%AW%（体（体（体（体
38、积）积）积）积）力学性能力学性能力学性能力学性能VHNVHNE(GPa)E(GPa)(MPa(MPa)(%)(%)0 0202040402.122.128.088.089.189.180.650.651.341.342.842.8417.8917.8916.6716.6714.8714.87360360130.7130.75.35.32727第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联系改正。四、碳纤维增强复合材料碳纤维增强碳纤维增强PMMAPMMA复合材料复合材料颅骨修复颅骨修复试样试样试样试样厚度厚度厚度厚度(mm)(mm)弹性模量弹性模量弹性模量弹性模量(G
39、Pa)(GPa)抗弯强抗弯强抗弯强抗弯强度度度度(MPa)(MPa)冲击韧性冲击韧性冲击韧性冲击韧性(J/cm(J/cm2 2)巴氏硬度巴氏硬度巴氏硬度巴氏硬度密度密度密度密度(g/cm(g/cm3 3)人颅骨人颅骨人颅骨人颅骨G+CG+C+PMPMMAMAPMMPMMAA4-54-51.71.72.52.510.4-10.4-15.515.522.122.12.4-4.12.4-4.1158-158-17217228928979790.490.491.8-2.41.8-2.40.12-0.12-0.250.2544.3-44.3-54.654.648.8-48.8-55.855.844.54
40、4.51.70-1.70-1.801.801.60-1.60-1.701.701.17-1.17-1.191.192828第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料资料仅供参考,不当之处，请联系改正。第三节第三节 生物无机与金属复合材料生物无机与金属复合材料 涂层种类涂层种类涂层种类涂层种类应用范围应用范围应用范围应用范围1.1.氧化物陶瓷涂层氧化物陶瓷涂层氧化物陶瓷涂层氧化物陶瓷涂层2.2.非氧化物陶瓷涂非氧化物陶瓷涂非氧化物陶瓷涂非氧化物陶瓷涂层层层层3.3.生物玻璃和生物生物玻璃和生物生物玻璃和生物生物玻璃和生物玻璃陶瓷涂层玻璃陶瓷涂层玻璃陶瓷涂层玻璃陶瓷涂层4.4.碳质涂层碳质涂层
41、碳质涂层碳质涂层5.5.羟基磷灰石涂层羟基磷灰石涂层羟基磷灰石涂层羟基磷灰石涂层1.1.齿根、关节骨柄、骨头、齿根、关节骨柄、骨头、齿根、关节骨柄、骨头、齿根、关节骨柄、骨头、臼、人工骨臼、人工骨臼、人工骨臼、人工骨2.2.关节摩擦部位、股骨头、关节摩擦部位、股骨头、关节摩擦部位、股骨头、关节摩擦部位、股骨头、杯杯杯杯3.3.齿根、关节骨柄、臼座齿根、关节骨柄、臼座齿根、关节骨柄、臼座齿根、关节骨柄、臼座4.4.心脏瓣膜、血管修补材、心脏瓣膜、血管修补材、心脏瓣膜、血管修补材、心脏瓣膜、血管修补材、股骨头、齿根股骨头、齿根股骨头、齿根股骨头、齿根5.5.齿根、关节骨柄、人工骨齿根、关节骨柄、人工骨齿根、关节骨柄、人工骨齿根、关节骨柄、人工骨Ti6AI4V关节面微孔型关节面微孔型和和HA喷涂喷涂2929第五章第五章 生物医用复合材料生物医用复合材料