一种具有优良界面特性的石墨烯/镁合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN109112329A

    公开(公告)日:2019-01-01

    申请号:CN201810906224.7

    申请日:2018-08-10

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 帅词俊 高成德

    Abstract: 一种具有优良界面特性的石墨烯/镁合金及其制备方法,制备步骤如下:(1)利用六水氯化镁、氢氧化钠和氧化石墨烯反应形成氢氧化镁和氧化石墨烯的混合物;(2)利用硼氢化钠对混合物还原,高温煅烧得到氧化镁涂覆的石墨烯粉末;(3)以氧化镁涂覆的石墨烯粉末和镁合金粉末为原料,在保护气氛下,通过激光选区熔化制备以氧化镁为界面相的石墨烯/镁合金。本发明以镁合金作为基体、石墨烯作为增强相、氧化镁作为界面相,氧化镁一方面与石墨烯间形成纳米级接触和扩散结合界面,另一方面通过半共晶格结构与镁合金基体结合,充当界面桥使石墨烯和镁合金之间形成良好的界面结合,实现石墨烯紧密包裹镁晶粒,进而提高了镁合金的力学性能和降解抗力。

    一种用于激光制备镁合金人工骨的防氧化方法

    公开(公告)号:CN106337180B

    公开(公告)日:2019-01-01

    申请号:CN201510407480.8

    申请日:2015-07-13

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及一种利用激光制备镁合金人工骨的防氧化方法,其目的是为了解决镁合金人工骨激光烧结过程中易氧化的问题,提供石墨烯消耗保护气氛中残存的氧,并使已氧化的镁合金还原,同时利用石墨烯作为纳米相增强镁合金人工骨。本发明方法:一、将石墨烯和Mg‑Zn合金粉末在纯酒精中混合超声处理;二、复合粉末球磨;三、选择性激光熔化。

    一种改善聚合物-陶瓷骨支架烧结性能的方法

    公开(公告)号:CN106346777B

    公开(公告)日:2018-08-10

    申请号:CN201510408406.8

    申请日:2015-07-13

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种在激光制备聚合物‑陶瓷复合骨支架时利用纳米碳材料改善烧结性能的方法,属于复合骨支架的激光快速成形技术领域。针对硅酸盐生物陶瓷和聚乙交酯在激光烧结过程中很难形成较强的界面结合,导致复合材料的烧结性能下降的问题,提出利用纳米碳材料在激光烧结过程中作为结晶过程的形核点,促进聚乙交酯的形核,来提高烧结质量。具体是采用聚乙交酯、硅酸盐基生物陶瓷与纳米碳材料的混合物为原料,通过计算机辅助设计软件对支架进行多孔结构和个体化外形的设计,利用磁力搅拌和超声分散技术使粉末混合均匀,经过滤和干燥得到复合粉末,再利用激光快速成形技术制备多孔骨支架。

    一种含介孔二氧化硅的生物镁合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN107815576A

    公开(公告)日:2018-03-20

    申请号:CN201711017078.4

    申请日:2017-10-26

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 帅词俊 高成德

    Abstract: 本发明涉及一种含介孔二氧化硅的生物镁合金及其制备方法;属于植入体设计制备技术领域。所述生物镁合金包括镁合金基体和介孔二氧化硅;所述介孔二氧化硅为纳米级别的介孔二氧化硅。其制备方法为:通过球磨活化和混料后,采用SLM技术制备得到含介孔二氧化硅的生物镁合金。本发明成分和结构设计合理,所设计和制备的生物镁合金的降解速度、生物矿化能力适合人体需求,便于大规模的应用。

    一种具有高腐蚀抗力和生物活性的镁合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN107760945A

    公开(公告)日:2018-03-06

    申请号:CN201711011345.7

    申请日:2017-10-26

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 帅词俊 高成德

    Abstract: 本发明公开了一种具有高腐蚀抗力和生物活性的镁合金,该镁合金由生物镁合金基体和均匀分布在生物镁合金基体中的硅酸钙构成,其中,硅酸钙的质量百分比为5-20%。本发明还包括一种制备具有高腐蚀抗力和生物活性的镁合金的方法,包括如下步骤:(1)将硅酸钙粉末和生物镁合金粉末按设计比例在保护气氛下,在球磨机中球磨得到均匀分散的混合粉末;(2)以上述混合粉末为原材料,在保护气氛下,利用激光选区熔化制备耐腐蚀生物镁合金。本发明成功将硅酸钙均匀复合到生物镁合金基体中,制备得到的镁合金具有高的腐蚀抗力和生物活性。

    利用石墨烯强韧化生物陶瓷材料及其人工骨的制备方法

    公开(公告)号:CN103656752B

    公开(公告)日:2017-11-03

    申请号:CN201210358185.4

    申请日:2012-09-25

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 针对生物活性陶瓷存在强度低、韧性差的问题,本发明提供了一种利用石墨烯强韧化生物活性陶瓷材料,并采用选择性激光烧结技术(Selective laser sintering,SLS)制备石墨烯/生物陶瓷人工骨的方法,其优点在于:将石墨烯作为纳米增强相添加到生物活性陶瓷(羟基磷灰石、磷酸钙、生物玻璃、硅酸钙等)中,利用石墨烯优异的力学性能大幅度提高陶瓷的强度和韧性;将选择性激光烧结技术应用到石墨烯/生物陶瓷人工骨的制备过程,利用激光快速加热与冷却的特点能够将烧结时间缩短到秒级甚至是毫秒级,从而避免长时间的高温作用对石墨烯带来的结构损伤。本发明涉及一种石墨烯强韧化陶瓷材料的方法,对于生物活性陶瓷在人体承重部位的应用具有重要的意义。

    一种聚偏氟乙烯基纳米复合骨支架的制备方法

    公开(公告)号:CN106693061A

    公开(公告)日:2017-05-24

    申请号:CN201510408457.0

    申请日:2015-07-13

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明属于复合骨支架制备技术领域,提供了一种利用纳米1393生物玻璃和纳米金刚石增强聚偏氟乙烯的选择性激光烧结制备方法。利用1393生物玻璃降解周期短的特点,促进聚偏氟乙烯支架降解,加快其降解速度;利用纳米金刚石硬度高,粒度小的特点,提高聚偏氟乙烯支架的硬度和刚度;同时利用它们优越的生物学性能提高聚偏氟乙烯支架的骨诱导性。本方法制备出了具有良好生物学性能、可控降解性、良好力学性能的纳米复合骨支架,成本较低,实用性强,具有较强的推广和实用价值。

    一种改善聚合物-陶瓷骨支架烧结性能的方法

    公开(公告)号:CN106346777A

    公开(公告)日:2017-01-25

    申请号:CN201510408406.8

    申请日:2015-07-13

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种在激光制备聚合物-陶瓷复合骨支架时利用纳米碳材料改善烧结性能的方法,属于复合骨支架的激光快速成形技术领域。针对硅酸盐生物陶瓷和聚乙交酯在激光烧结过程中很难形成较强的界面结合,导致复合材料的烧结性能下降的问题,提出利用纳米碳材料在激光烧结过程中作为结晶过程的形核点,促进聚乙交酯的形核,来提高烧结质量。具体是采用聚乙交酯、硅酸盐基生物陶瓷与纳米碳材料的混合物为原料,通过计算机辅助设计软件对支架进行多孔结构和个体化外形的设计,利用磁力搅拌和超声分散技术使粉末混合均匀,经过滤和干燥得到复合粉末,再利用激光快速成形技术制备多孔骨支架。

    一种面向磷酸钙活性陶瓷骨支架制备的多重液相构建方法

    公开(公告)号:CN106334214A

    公开(公告)日:2017-01-18

    申请号:CN201510408375.6

    申请日:2015-07-13

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开一种利用K2CO3、Na2CO3和Li2CO3三种材料构成的配方形成多重液相,解决选择性激光烧结时磷酸钙活性陶瓷烧结难、致密度低等问题的制备方法,步骤如下:将K2CO3、Na2CO3和Li2CO3按质量比3∶2∶1混合均匀制备得到碳酸盐粉末;按质量比称取94%~99%的磷酸钙活性陶瓷粉末和1%~6%的碳酸盐粉末,在酒精中通过磁力搅拌器混合均匀;搅拌后的粉末通过真空干燥和球磨后得到复合粉末;将复合粉末通过选择性激光烧结制备骨支架。本发明制备方法简便、材料来源广泛,所制备的复合支架具有良好的力学性能和生物学性能。

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