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摘要随着医学临床水平的进步，骨创伤和骨肿瘤等疾病的治愈率提高，人们对人工骨植入物的需求日趋强烈，制备具有优异机械性能及生物性能的人工骨支架成为了骨修复及制造等领域的研究热点。硅酸三钙生物陶瓷能够在生理环境下降解并沉积羟基磷灰石，羟基磷灰石具有与人体骨相似的无机成分，具有良好的生物相容性；硅酸三钙降解过程中释放硅离子和钙离子促进骨细胞增殖，同时产生的多孔结构为骨细胞的增殖和附着提供便利。但硅酸三钙力学性能较差、易蹦碎破坏、水化速率快、可操作时间短和难以进行复杂成型等特点限制了其在人工骨植入物方面的应用。本文以调节硅酸三钙为基体材料的复合陶瓷性能为基础，结合3D打印技术，实现了硅酸三钙复合陶瓷材料的力学性能、生物性能、可打印性能、浆料流动性能和降解性能等方面的综合调控。开展了硅酸三钙复合陶瓷材料的性能调控及增材制造研究。实现了难以精准加工的硅酸三钙高精度复杂成型。本论文的具体研究内容和结果如下：<br>　　制备了硅酸三钙/硅胶复合陶瓷浆料，研究了羟丙基甲基纤维素（Hypromellose，HPMC）含量对超细粉末团聚情况的影响，当HPMC含量大于1.0wt%时粉末团聚基本消失，可进行高精度成型；研究了硅胶微粒对硅酸三钙复合浆料可打印时间的影响，5.0wt%硅胶的硅酸三钙复合浆料可打印时间为143±17min，满足复杂成型的时间要求，样件抗压强度为20.2MPa；同时降低硅酸三钙体外降解速率，具有良好的诱导羟基磷灰石沉积的能力。制备了硅酸三钙/硅胶复合陶瓷浆料，针对硅酸三钙难以3D打印的特点调控了综合性能，并具有良好的生物相容性和力学性能，为难复杂成型生物陶瓷粉末材料制备人工骨支架提供研究思路。<br>　　针对硅酸三钙力学性能较差和较难应用的缺点，通过引入聚醚酰亚胺（Polyetherimide,PEI）并通过低温辅助烧结对硅酸三钙/聚醚酰亚胺复合陶瓷进行力学性能、微观结构和生物性能的调控与改进。通过340℃低温辅助烧结2h融化PEI颗粒，修复硅酸三钙陶瓷内部缺陷，增强内部结构致密度。研究PEI对C3S陶瓷材料的力学性能调控机理；当PEI含量为10wt%时，烧结后复合陶瓷样件抗压强度为29.6MPa，提升强度55.1%。弯曲强度为7.55MPa，与原始样件无明显差异。流动性能大幅提升，40min时流动性能仍与C3S初始流动性能相当。通过3D打印制造复合陶瓷支架，验证低温辅助烧结C3S/PEI样件能够明显提升样件生物相容性，同时具有良好的细胞吸附效果。低温辅助烧结C3S/PEI调控了样件的综合机械性能，改善了样件内部缺陷，同时提升了生物性能，为生物陶瓷复合材料改性与后处理提供实验基础和理论依据。<br>　　聚醚酰亚胺能够明显改善硅酸三钙的综合性能并加以调控，在陶瓷人工骨增材制造具有极大的潜力。研究了C3S/10PEI（90wt%C3S,10wt%PEI）复合陶瓷浆料的气动喷射增材制造工艺参数对成型质量的影响，并对其优化。通过正交实验揭示了C3S/10PEI复合陶瓷浆料在不同打印参数下（喷嘴直径、挤出气压、喷嘴类型）的挤出胀大效应，并探究了打印层高对沉积线宽、沉积线高的影响机理，获得不同喷嘴直径对打印层高的选择规律。研究了打印过程中，气压提前时间对浆料沉积的影响规律，和喷嘴直径对沉积线累积层数（高度）的影响规律。系统的总结了影响C3S/10PEI复合浆料气动喷射增材制造成型的工艺参数，为实现C3S/10PEI复合陶瓷浆料高精度成型复杂人工骨支架提供理论依据和实验基础。