机械工程学报

作者：张航, 许宋锋, 熊胤泽, 高芮宁, 李祥

单位：1. 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室 上海 200240;；2. 国家癌症中心\国家肿瘤临床医学研究中心\中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院骨科 北京 100021

关键词：&beta,多孔结构,-磷酸三钙,数字光处理,陶瓷打印；

基金：国家自然科学基金（51475293）、上海张江国家自主创新示范区专项发展资金重点（201701-PD-JQ-C1085-012）和协和青年科研基金（2017320016）资助项目。

β-磷酸三钙（β-TCP）具有良好的生物相容性和成骨性，是理想的骨修复材料。以β-TCP陶瓷粉末和树脂为原料制备陶瓷浆料，利用面曝光技术制造陶瓷素坯。根据热重和差热测试结果，建立陶瓷素坯脱脂和烧结工艺参数，制备出多孔β-TCP陶瓷样件。试验结果表明，成型过程中，光线散射会导致实际成型的素坯尺寸大于设计尺寸；烧结后，在成型的水平方向烧结收缩率为1%~5%，垂直方向烧结收缩率为6%~9%，并提出了烧结收缩的补偿模型。多孔陶瓷样件内部孔道结构贯通，具有大孔和微孔相结合的多孔结构，大孔孔径为400~600 μm，微孔孔径为500~1 500 nm。力学测试表明多孔结构的压缩强度随孔隙率的增大而减小，G单元多孔β-TCP生物陶瓷的压缩强度最高可达16.53 MPa。DLP光固化生物陶瓷打印技术可以实现复杂多孔生物陶瓷的快速高精度成型，在人体骨组织损伤修复方面有巨大的应用前景。

来源：2019年第15期

《机械工程学报》期刊编辑部

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