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钛合金球粒直接烧结-金属生物材料
烧结法是把钛合金球粒直接烧结到关节柄的部分表面,一般为
双层或三层,受钛合金球对孔隙率尺寸和几何学方面的限制,球粒
直径的大小决定了孔隙率和空隙的大小。由于采用1000℃以上的高
温处理提高结合强度,通常只局限于基体材料能承受这一高温而不
致使其力学性能恶化的关节假体材料。是人体骨骼中存在的主要无
机磷酸钙成分,也是无机非金属生物材料中磷灰石类最重要的材料
之一,在HA的晶体结构中,能与人体骨组织发生键合的羟基在晶体
中的取向与c轴平行,并沿C轴方向重复排列一直延伸到晶体表面。
当HA植人人体并与液体接触时,一方面通过氢键作用在材料表面形
成吸附水层,降低了与液体界面的结合能,使体液可以很容易铺展
在材料表面,显示了较好的浸润性能,这是HA材料具有生物相容性
的必要条件。另一方面,HA中羟基特殊的位置构成了材料结构中的
活性点,造成抗腐蚀能力的薄弱环节。当HA受到体液中存在钙离子
和磷酸根等离子的侵蚀时,钙离子和磷酸根离子微量溶解(属于无
害的溶解作用),在人体骨组织与HA的接触面上形成钙离子和磷酸
根离子高浓度区,从而产生刺激作用,促进成骨细胞和破骨细胞的
界面分解、吸收和析出反应,促进新生骨在界面的迅速形成,并使
二者牢固地结合在一起,形成骨骼的一部分,此是材料具有生物活
性的主要原因。HA的生物活性使其能与接触的组织在界面上形成骨
键合,结合强度等于甚至超过植入体或骨骼自身的强度,如果发生
断裂,往往不是发生在羟基磷灰石与骨组织的界面上,而多是出现
在陶瓷或骨骼内部。
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