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磷酸镁生物骨水泥(MagnesiumPhosphateBoneCement,MPC)具有生物相容性好、早期抗压强度高等优点,有望应用于人体承重骨修复领域。但到目前为止,其抗压强度尚未达到人体承重骨的需求。虽然对于MPC抗压强度的研究已有相关报道,但这些研究主要集中在建筑材料领域,且为了提高使用性能往往需加入影响MPC生物性能的粉煤灰及硼砂等工业添加剂;此外,针对影响抗压强度的本质因素也尚未进行系统深入的分析。因此,本课题在不添加任何添加剂的条件下,通过调整MPC的液固比、固相比及原料粒度,从密实度、相组成及水化产物结晶形态等方面系统地分析了影响MPC抗压强度的根本因素,期望为其在生物材料领域的应用提供理论依据与实验支撑。 本实验采用氧化镁、磷酸二氢钾及去离子水为原料,在不加入任何添加剂的前提下,制备出磷酸镁生物骨水泥;在室温条件下养护7d后,采用电脑伺服控制材料试验机测量MPC的抗压强度,采用煮水法测试MPC的密实度,采用SEM、XRD及EDS对MPC的微观结构及物相组成进行了表征。 结果表明:液固比、固相比及原料粒度等制备条件会对MPC的抗压强度产生明显的影响。液固比的变化会影响到MPC的密实度及其水化产物的结晶程度等因素,使MPC的抗压强度随液固比的降低而增高;其中,较高的密实度和非晶态的水化产物有利于MPC获得较高的抗压强度。固相比的变化则主要影响了MPC的相组成及水化产物的结晶形态,使MPC的抗压强度随固相比的增加而增加;其中,有磷酸二氢钾残余或者剩余氧化镁含量过高时会导致MPC的抗压强度较低,且水化产物的结晶程度也受到固相比的作用而影响到MPC的抗压强度。此外,研究结果还表明,氧化镁与磷酸二氢钾两种原料的粒度,对MPC抗压强度的影响是不同的;其中,磷酸二氢钾是极易溶于水的,其粒度分布情况对MPC的抗压强度影响不大,而氧化镁的粒度却会直接影响到MPC的水化反应程度,进而影响MPC的抗压强度。