一种机械性能可控的微晶纤维素/羟基磷灰石复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种微晶纤维素/羟基磷灰石复合材料的微球制备方法，其中包括利用数值计算羟基磷灰石与纤维素相互作用后材料力学性能的方法。基于分子动力学计算分析理论，通过反复模拟不同质量比羟基磷灰石与纤维素之间的分子动力学行为，计算它们之间相互作用后的综合力学性能，最终得到符合个体差异骨支架微球力学性能要求的混合体系，而后基于以上的模拟数值进行人工骨支架微球的制备。本发明的有益效果是：1）从材料微观层面对人工骨复合材料的弹性模量进行研究,提高骨支架材料机械强度评估效率，并为定制相应力学性能的骨支架奠定理论基础。2）为陶瓷类多孔材料计算工艺学提供理论依据。

主权项

一种机械性能可控的微晶纤维素/羟基磷灰石复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、利用材料科学分子模拟仿真软件进行建模及仿真，建立羟基磷灰石元胞和微晶纤维素的分子模型，将两种模型放在同一个无定型晶胞中，随后在该无定型晶胞中混杂入水分子模型；步骤2、通过编辑力场程序或选用合适的力场，对上述无定型晶胞模型进行动力学行为模拟，计算它们之间相互作用后的综合力学性能；步骤3、对上述过程中羟基磷灰石与微晶纤维素的质量比进行调整，反复计算，最终得到符合个体差异骨支架微球力学性能要求的混合体系，并记录下此时羟基磷灰石与微晶纤维素的质量比a，及其混合体系的力学参数；步骤4、按照步骤1中所取得的质量比组合，在天平中称重出羟基磷灰石和微晶纤维素；步骤5、将称重出的两种材料混合置于搅拌机中混均匀；步骤6、逐渐加入水，继续搅拌至材料至均匀膏状物；步骤7、将所得膏状材料置于挤压造粒器中，挤塑剪切成棒状复合材料；步骤8、将棒状复合材料置于有凹槽底盘的高速旋转筒，旋转后得到相应粒径颗粒；步骤9、通过筛分网筛分出所需粒径颗粒；步骤10、将所得球形颗粒置于干燥炉干燥，空冷，完成机械性能可控的微晶纤维素/羟基磷灰石复合材料的制备。