[发明专利]改性碳纤维增强HA复合材料

说明书

技术领域

    本发明涉及一种改性碳纤维增强HA复合材料，属于化工技术领域。

背景技术

羟基磷灰石，又称骨粉，简称HA 或HAP，是在化学成分、组成和结构上酷似人体硬组织(如骨、牙齿)的无机质，是一种无毒、无致癌、无副作用和具有良好生物相容性的生物活性材料，植入人体后能与人体骨骼发生化学性键合，有利于植入物的降解和新 骨的形成，具有诱发新骨组织生长的能力，被认为是 最有前途的陶瓷人工齿和人工骨置换材料；另外，HA 广泛用于生物大分子、细胞等分离的层析剂，作为载体用于无机抗菌材料的制备和药物的控制释放，纳米 HA 对艾滋病毒和胃癌细胞有抑制作用，因此近年来一直受到人们的密切关注。然而，羟基磷灰石在高温下极易分解，其烧结性能也因此非常差，导致陶瓷力学性能低下，强度较低，且在潮湿的环境中其韦伯模量较低，作为人工种植体其使用可靠性较差， 这大大限制了它在承载部位骨替换中的应用。因此，需要改善并提高HA陶瓷材料强度、韧性。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种改性碳纤维增强HA复合材料。

    本发明的改性碳纤维增强HA复合材料，通过如下方法制备而得：

1）碳纤维表面改性：对碳纤维表面进行氨基苯甲酸处理处理，在碳纤维表面形成刻蚀坑；

2）准备含HA混合物：将纳米HA、硼酸镁晶须和纳米云母混匀；

3）将改性碳纤维添加到含HA的混合物中，压制成型，并且烧结制成改性碳纤维增强HA复合材料。

 所述的复合材料中，各组分重量配比如下：纳米羟基磷灰石50-60重量份，改性碳纤维10-20重量份，硼酸镁晶须10-20重量份，纳米云母10-20重量份。

 优选地，

 所述的复合材料中，各组分重量配比如下：纳米羟基磷灰石55重量份，改性碳纤维15重量份，硼酸镁晶须15重量份，纳米云母15重量份。

本发明具有如下技术效果：通过改性碳纤维、硼酸镁晶须和纳米云母对纳米羟基磷灰石进行了增强，材料的力学性能有所增加，获得良好的可加工性和生物活性。

具体实施方式

实施例1  制备改性碳纤维增强HA复合材料

    本实施例的改性碳纤维增强HA复合材料，通过如下方法制备而得：

1）碳纤维表面改性：对碳纤维表面进行氨基苯甲酸处理处理，在碳纤维表面形成刻蚀坑；

2）准备含HA混合物：将纳米HA、硼酸镁晶须和纳米云母混匀；

3）将改性碳纤维添加到含HA的混合物中，压制成型，并且烧结制成改性碳纤维增强HA复合材料。

 所述的复合材料中，各组分重量配比如下：纳米羟基磷灰石60重量份，改性碳纤维20重量份，硼酸镁晶须10重量份，纳米云母20重量份。

 

实施例2  制备改性碳纤维增强HA复合材料

本实施例的改性碳纤维增强HA复合材料，通过如下方法制备而得：

1）碳纤维表面改性：对碳纤维表面进行氨基苯甲酸处理处理，在碳纤维表面形成刻蚀坑；

2）准备含HA混合物：将纳米HA、硼酸镁晶须和纳米云母混匀；

3）将改性碳纤维添加到含HA的混合物中，压制成型，并且烧结制成改性碳纤维增强HA复合材料。

 所述的复合材料中，各组分重量配比如下：纳米羟基磷灰石50重量份，改性碳纤维10重量份，硼酸镁晶须20重量份，纳米云母10重量份。

 

实施例3  制备改性碳纤维增强HA复合材料

 本实施例的改性碳纤维增强HA复合材料，通过如下方法制备而得：

1）碳纤维表面改性：对碳纤维表面进行氨基苯甲酸处理处理，在碳纤维表面形成刻蚀坑；

2）准备含HA混合物：将纳米HA、硼酸镁晶须和纳米云母混匀；

3）将改性碳纤维添加到含HA的混合物中，压制成型，并且烧结制成改性碳纤维增强HA复合材料。

所述的复合材料中，各组分重量配比如下：纳米羟基磷灰石55重量份，改性碳纤维15重量份，硼酸镁晶须15重量份，纳米云母15重量份。