Методы получения и исследования, Получение биокерамических материалов - История создания и развития биоматериалов

Получение биокерамических материалов

Получение цементных порошков в системах брушит - сульфат кальция с различным соотношением компонентов различными методами:

    - химическое осаждение (в качестве основных осаждаемых реагентов предполагается использовать растворы на основе нитрата и ацетата кальция; в качестве осаждающих растворов - растворы, содержащие фосфат и сульфат аммония). Исследование влияния условий синтеза (температуры, pH) на дисперсность и фазовый состав порошка. - механохимическим способом будут получены порошковые смеси в инертных органических жидкостях (ацетон, этанол). Исследование влияния условий синтеза (времени синтеза, среды) на дисперсность и фазовый состав порошка.

Порошки цементов синтезировали исходя из реакций 1 и 2

Са(NO3)2 + (NH4)H2PO4 + NH4OH = CaHPO4 + H2O + 2NH4NO3 (1)

Ca(NO3)2 + (NH4)2SO4 + 0,5H2O= CaSO4 * 0,5H2O + 2NH4NO3 (2)

Синтез проводили при поддержании рН 5,0-6,5. При выходе за пределы рН синтеза получали порошки, содержащие примесные фазы. Например, при синтезе в области щелочного рН образовывались апатитовые или трикальцийсодержащие фазы с низкой степенью кристаллизации. Для достижения требуемого состава рН поддерживали на одном уровне периодическим добавлением раствора аммиака.

Сушка материалов проводилась начиная с температуры 160 °С. Это было сделано из предпосылки получения смеси монетит - полуводный сульфат кальция т. е. смеси способной к схватыванию. Известно, что брушит и двуводный сульфат кальция начинают терять воду при температуре 100-160 °С. А именно, брушит переходит в монетит выше 100 °С, а двуводный сульфат кальция в полуводный при 128-160°С. В дальнейшем предполагалось получать цементы, в которых процесс схватывания будет проходить за счет поглощения воды (из цементной жидкости) с образованием кристаллогидратов - сульфата кальция двуводного и брушита, содержащего также две молекулы воды.

Из разработанных цементных порошков были получены цементные образцы, проведен анализ фазового состава, микроструктуры и прочности при сжатии.

Цементы получали при смешении синтезированных порошков с цементной жидкостью в соотношении 1/1 по массе. Смешение проводили на предметном стекле размером 60Х60 мм. В качестве жидкости использовали раствор фосфата магния, содержащий фосфат натрия. Фосфат магния добавляли для повышения прочности цементов, фосфаты натрия для придания затвердевшим цементам нейтральной реакции. Схватывание цементов, полученных с использованием нитрата кальция была с среднем 4-5 минут.

Процесс схватывания проводили в тефлоновых цилиндрических формах, куда после смешения цементных порошков с жидкостью помещали полученный цементный раствор. После схватывания цементные затвердевшие образцы вынимали из формы через 30-40 минут.

Похожие статьи




Методы получения и исследования, Получение биокерамических материалов - История создания и развития биоматериалов

Предыдущая | Следующая