碳纳米管对羟基磷灰石基复合材料力学性能的影响.pdf

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1、第31卷第1期无机化学学报Vo1．31No．12015年1月CHINESEJ0URNALOFINORGANICCHEMISTRYl14．120碳纳米管对羟基磷灰石基复合材料力学性能的影响肖镇昆吴磊米饶方晴宋小兰卢晓英翁杰(西南交通大学材料学院材料先进技术教育部重点实验室，成都610031)摘要：将力学性能优良的碳纳米管(CNTs)与羟基磷灰石fHA)生物陶瓷相复合，发展CNTs／HA复合材料来应用于骨组织修复领域．有望解决HA生物陶瓷力学性能的不足通过3种不同的制备方法．即通过表面活性剂将CNTs分散在HA基体中、通过酸碱中和反应将CNTs与HA共沉淀以及通过体外浸泡在CNTs上矿化生长HA

2、等方法来获得CNTs／HA复合材料。深入研究CNTs的表面结构和分散状态对CNTs／HA复合材料力学性能的影响。结果表明，CNTs的添加改变了HA的脆性，导致复合材料抗压力学性能得到提高但是．由于复合材料制备方法的不同，导致CNTs在HA基体中的分散状态、表面结构的完整性以及与HA的界面结合情况不同．导致其抗压力学性能不同。其中，通过表面活性剂将CNTs分散在HA基体中而获得复合材料的抗压力学性能表现最好．而CNTs与HA通过共沉淀法所获得复合材料的抗压力学性能表现最差。关键词：羟基磷灰石；碳纳米管；复合材料；力学性能中图分类号：O613．71：TB332文献标识码：A文章编号：1001—4

3、861(2015)01一O114一O7D0I：10．11862／CJIC．2015．036EfectofCarbonNanotubesontheMechanicalPropertiesofCarbonNanotubes／HydroxyapatiteCompositesXIAOZhen—KunWULeiMIRaoFANGQingSONGXiao—LanLUXiao—YingWENGJie(KeyLabofAdvancedMaterialsTechnologyofMinistryofEducation，SchoolofMaterialScience&Engineering,SouthwestJi

4、aotongUniversity,Chengdu610031．China)Abstract：Inordertoovercomethebrittlenessofhydroxyapatite(HA)bioceramics，itissuggestedtobeaneficientapproachtofabricatecarbonnanotubes(CNTs)／HAcompositesbycompoundingCNTswithHAfortheclinicapplicationsinbonetissueengineering．CNTs／HAcompositeshadbeenfabricatedbythr

5、eedifferentmethods，thatwasCNTsdispersingintoHAwiththeadditionofsurfactant，CNTscoprecipitatingwithHAviaanacid—basereaction，andHAgrowingonCNTsbyamineralizationapproach．TheresultsshowedthatCNTs／HAcompositesexhibitedacertainplasticdeformationunderthecompressloadconditionandthecompressivemechanicalprope

6、rtieshadbeenincreasedowingtotheexistenceofCNTsinthesecomposites．FortheuniformdistributionandnetworkarayofCNTswithslightlydamagedstructureinHAmatrixandgoodinterfacialbondingbetweenCNTsandHA，CNTs／HAcompositespreparedbyCNTsdispersingintoHAwiththeadditionofsurfactanthavethebestcompressivemechanicalprop

7、erties．However，CNTs／HAcompositespreparedbyCNTscoprecipitatingwithHAviaanacid—basereactionhavetheworstcompressivemechanicalpropertiesfortheunevendistributionandaggregatingarrayofCNTswithgreatlydamagedstructu