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第1章 绪论1

1.1 人工骨概述1

1.1.1 人工骨市场需求1

1.1.2 人工骨性能要求2

1.1.3 人工骨材料分类2

1.2 人工骨支架的制备方法4

1.2.1 传统制备方法4

1.2.2 快速成型制备方法6

1.3 人工骨支架的发展趋势10

第2章 羟基磷灰石人工骨12

2.1 选择性激光技术（SLS）制备纳米多孔HAP人工骨及工艺研究12

2.1.1 选择性激光烧结制备纳米多孔HAP人工骨12

2.1.2 工艺参数对纳米多孔HAP人工骨微观结构的影响规律13

2.1.3 纳米HAP人工骨机械性能演变规律与形成机理28

2.1.4 纳米HAP粉末的激光烧结成型机理研究31

2.2 HAP烧结性能改善的实验研究32

2.2.1 烧结样的制备与性能表征32

2.2.2 添加少量PLLA改善HAP烧结性能的工艺规律33

2.2.3 添加少量PLLA改善HAP烧结性能的作用机理45

2.3 纳米氧化硅和碳纳米管增强陶瓷骨支架的性能研究48

2.3.1 实验材料及方法49

2.3.2 Nano-SiO2和CNTs对支架微观结构的影响49

2.3.3 Nano-SiO2和CNTs对支架性能的影响53

2.3.4 Nano-SiO2和CNTs对支架机械性能增强机理分析54

2.4 本章小结55

第3章 磷酸三钙人工骨57

3.1 选择性激光烧结多孔陶瓷骨支架的制备及性能研究57

3.1.1 选择性激光烧结制备多孔陶瓷骨支架57

3.1.2 多孔骨支架的设计和制备59

3.1.3 激光扫描速度对支架晶粒大小和机械性能的影响61

3.1.4 机械性能和细胞黏附性能同微观结构的关联规律64

3.1.5 多孔骨支架的生物活性66

3.2 氧化锌增强多孔陶瓷骨支架的性能研究69

3.2.1 氧化锌增强的多孔陶瓷骨支架的制备69

3.2.2 氧化锌含量对骨支架微观结构的影响71

3.2.3 氧化锌含量对骨支架性能的影响72

3.2.4 增强后骨支架的生物活性75

3.3 二氧化硅和氧化镁对支架生物性能与机械性能的影响78

3.3.1 掺杂SiO2和MgO陶瓷支架的设计与制备79

3.3.2 SiO2和MgO对支架物相组成的影响81

3.3.3 SiO2和MgO对支架机械性能的影响83

3.3.4 SiO2和MgO对支架生物学性能的影响84

3.4 引入瞬态液相制备骨支架的机理及工艺88

3.4.1 多孔骨支架的制备88

3.4.2 工艺参数对骨支架微观结构的影响89

3.4.3 引入瞬态液相制备骨支架的机理99

3.4.4 引入瞬态液相制备骨支架的机械性能100

3.4.5 引入瞬态液相制备骨支架的生物学性能103

3.5 本章小结108

第4章 硅酸钙人工骨110

4.1 多孔硅酸钙陶瓷支架的制备及成型机理研究110

4.1.1 激光功率对硅酸钙支架微观结构的影响110

4.1.2 激光功率对硅酸钙支架机械性能的影响113

4.1.3 硅酸钙支架生物学性能115

4.1.4 硅酸钙支架制备119

4.2 纳米氧化锆增强多孔陶瓷骨支架的性能研究120

4.2.1 Nano-ZrO2增强的多孔陶瓷骨支架的制备120

4.2.2 Nano-ZrO2含量对骨支架微观结构的影响122

4.2.3 Nano-ZrO2含量对骨支架性能的影响125

4.3 羟基磷灰石晶须增强多孔陶瓷骨支架的性能研究129

4.3.1 HlAP晶须增强骨支架的制备129

4.3.2 HAP晶须对支架机械性能的影响130

4.3.3 HAP晶须对支架微观结构的影响131

4.3.4 HAP晶须对支架物相组成的影响134

4.3.5 HAP晶须增强骨支架的生物活性135

4.4 本章小结136

第5章 镁黄长石人工骨138

5.1 镁黄长石人工骨的制备及性能138

5.1.1 镁黄长石人工骨的制备138

5.1.2 工艺参数对镁黄长石人工骨微观结构的影响139

5.1.3 镁黄长石人工骨生物学性能142

5.1.4 镁黄长石人工骨的细胞黏附增殖性能144

5.2 碳化硅晶须增强镁黄长石多孔人工骨的性能145

5.2.1 SiC晶须增强的复合人工骨的制备146

5.2.2 SiC晶须对复合人工骨微观结构的影响147

5.2.3 SiC晶须对复合人工骨力学性能的影响149

5.2.4 SiC晶须／镁黄长石复合人工骨的生物学性能150

5.2.5 SiC晶须／镁黄长石复合人工骨细胞黏附、增殖和分化性能152

5.3 氮化硼纳米片增强镁黄长石多孔人工骨的性能研究154

5.3.1 BN纳米片／镁黄长石复合人工骨的微观结构155

5.3.2 BN纳米片／镁黄长石复合人工骨的力学性能157

5.3.3 BN纳米片／镁黄长石复合人工骨的生物学性能159

5.3.4 BN纳米片／镁黄长石复合人工骨的细胞黏附和增殖性能161

5.4 本章小结163

第6章 镁橄榄石人工骨164

6.1 镁橄榄石支架的制备及性能研究164

6.1.1 选择性激光烧结多孔镁橄榄石支架的制备164

6.1.2 激光功率对支架微观结构的影响165

6.1.3 激光功率对支架机械性能的影响166

6.1.4 镁橄榄石支架的生物学性能研究168

6.2 纳米58S BG增强镁橄榄石支架生物学性能的研究169

6.2.1 镁橄榄石／Nano-58S BG复合支架的制备169

6.2.2 Nano-58S BG对复合支架物相组成的影响171

6.2.3 Nano-58S BG对复合支架生物学性能的影响172

6.2.4 Nano-58S BG对复合支架力学性能的影响178

6.3 T-ZnOw增强镁橄榄石／58S BG复合支架力学性能研究179

6.3.1 T-ZnOw增强的多孔镁橄榄石／58S BG复合支架的制备179

6.3.2 T-ZnOw对复合支架力学性能的影响180

6.3.3 T-ZnOw对复合支架物相组成的影响181

6.3.4 T-ZnOw增强复合支架的机理研究182

6.3.5 T-ZnOw对复合支架生物相容性的研究187

6.4 本章小结188

第7章 聚合物人工骨190

7.1 多孔聚乙烯醇支架的制备及成性机理研究190

7.1.1 聚乙烯醇复杂多孔支架设计及制备190

7.1.2 激光功率对聚乙烯醇支架微观结构影响192

7.1.3 聚乙烯醇支架的机械性能和孔隙率196

7.1.4 复杂多孔聚乙烯醇支架生物学性能198

7.2 纳米羟基磷灰石增强多孔聚合物骨支架的性能研究199

7.2.1 工艺参数对多孔骨支架微观结构和性能的影响200

7.2.2 Nano-HAP含量对骨支架微观结构和性能的影响204

7.2.3 多孔支架的设计和制备207

7.3 聚乙烯醇／硅酸钙复合骨支架的制备及成性机理研究209

7.3.1 聚乙烯醇／硅酸钙复合骨支架设计与制备209

7.3.2 聚乙烯醇／硅酸钙复合支架微观结构210

7.3.3 聚乙烯醇／硅酸钙复合支架机械性能213

7.3.4 聚乙烯醇／硅酸钙复合支架生物学性能214

7.4 本章小结216

第8章 复合材料人工骨218

8.1 磷酸三钙／羟基磷灰石双相陶瓷支架的降解性能研究218

8.1.1 TCP/HAP双相陶瓷支架的制备218

8.1.2 TCP/HAP双相陶瓷支架的物相组成218

8.1.3 TCP/HAP双相陶瓷支架的降解性能219

8.1.4 TCP/HAP双相陶瓷支架的细胞相容性223

8.2 表面结构对人工骨支架生物相容性的影响224

8.2.1 人工骨支架表面结构224

8.2.2 表面结构对人工骨支架生物相容性的影响227

8.3 本章小结230

参考文献232