文档介绍：
1)陶瓷(无机非金属材料)的基本概念及分类
陶瓷是指用天然或人工合成的粉状化合物经过成型和高温烧结制成的、由金属和非金属元素的无机化合物构成的多晶或非晶固体材料。陶瓷可分为普通陶瓷(传统陶瓷)和特种陶瓷(近代陶瓷)。传统的陶瓷都是以由硅、铝、氧三种主要元素形成的天然硅酸盐矿物为主要原料(如粘土、长石、硅石)制成的材料。而把近代陶瓷称为“新型陶瓷”(New Ceramics)或“精细陶瓷”(Fine Ceramics)
普通陶瓷加工成型性好,成本低,产量大。
除日用陶瓷、瓷器外,大量用于电器、化工、建筑、纺织等工业部门。
景德镇瓷器
绝缘子
特种陶瓷原料是人工提炼的,即纯度较高的金属氧化物、碳化物、氮化物等化合物。这类陶瓷具有一些独特的性能,、高温陶瓷、高强度陶瓷、生物医用陶瓷、半导体陶瓷、环保陶瓷,等等.
氧化铝陶瓷
氧化铝陶瓷以Al2O3为主要成分, 含有少量SiO2的陶瓷,又称高铝陶瓷。
Al2O3化工、耐磨陶瓷配件
Al2O3密封、气动陶瓷配件
单相Al2O3陶瓷组织
氧化锆陶瓷
ZrO2
氧化锆单相陶瓷
2)生物陶瓷的基本概念及分类
生物陶瓷是通过植入人体或是与人体组织直接接触,使机体功能得以恢复或增强可使用的陶瓷。图4-1是几种常见的生物陶瓷制品。
人工髋关节
羟磷灰石生物陶瓷人工骨
全瓷牙
几种常见的生物陶瓷制品
生物陶瓷的分类
根据种植材料与生物体组织的反应程度,可将生物陶瓷分为三类:生物惰性陶瓷、生物活性陶瓷和生物可降解(吸收)陶瓷。
1)生物惰性陶瓷
在生物体内化学性质稳定,生物相容性好,
无组成元素溶出,对机体无刺激的陶瓷。
如氧化铝陶瓷,氧化锆陶瓷、碳素材料(C),氮化硅(Si3N4)等
2)生物活性陶瓷
材料的生物活性:即生物材料在体液环境下通过化学键和周围活体组织紧密结合的能力。
生物活性陶瓷:在生理环境中可通过其表面发生的生物化学反应与骨组织形成化学键合。
羟基磷灰石 Ca10(PO4)6(OH)2
生物活性玻璃 Na2O-CaO-P2O5-SiO2
生物活性玻璃陶瓷
3)生物可降解陶瓷(生物吸收陶瓷)(Biodegradable)
这类材料在生物体内能诱导骨质生长,并逐步降解、吸收,被新生骨取代,从而达到修复或替换病损组织的目的。
磷酸三钙[Ca3(PO4)2,TCP]
三种生物陶瓷材料与骨结合的形式:
生物惰性陶瓷:植入人体后成纤维细胞在其表面增殖,最终形成纤维组织包囊,形成纤维接触界面。
生物活性陶瓷(生物反应性陶瓷):与成骨细胞较成纤维细胞更易在其表面增殖,从而和新生骨直接结合,形成骨性结合,而不会在界面处产生纤维组织包囊。
生物吸收陶瓷:存在新骨形成并伴随陶瓷材料降解。