生物玻璃陶瓷骨支架的光固化成形工藝與過固化研究

陶瓷因其優異的機械強度、耐腐蝕性、耐磨損性等性能,在生物醫學、航空航天、電工電子等諸多領域得到廣泛應用

。生物玻璃陶瓷作為兼具生物活性和生物相容性的陶瓷材料,在骨支架修復領域極具應用前景。隨著科學進步的不斷發展,對生物玻璃陶瓷骨支架的結構復雜性也提出了更高的要求。然而,粉末壓制法、氣體發泡法、冷凍干燥法和溶膠-凝膠法等

傳統的陶瓷成形方法大多需要事先準備模具,制造周期長,難以滿足對個性化、高精度多孔結構骨支架的需求

。

隨著3D打印在陶瓷材料中的不斷應用,能夠快速制備多孔結構陶瓷樣件的數字光處理技術(DLP)發揮著越來越重要的作用,并已廣泛應用于生物醫學和航空航天工業等領域

。與選擇性激光燒結和直寫技術等相比,DLP在制備多孔陶瓷支架上具有更高的成形精度和結構可控性,但在制造過程中由于光散射、光疊加等因素造成支架的過固化問題仍難以解決

。Lasgorceix等

和Hua等

的研究表明,由于陶瓷漿料中光散射效應的存在,在陶瓷漿料固化過程中難以實現微孔結構的完整精確成形。Park等

的研究表明,因光疊加引起的光強分布不均勻將影響成形件的精度。Limaye等

建立了純樹脂光累積固化模型,表明當前固化層在固化過程中會對已固化層產生影響。因此,控制并減小光固化過程中產生過固化的問題是DLP制備高精度多孔支架的一大難點。近年來,DLP成形精度的研究主要集中在陶瓷……