第四章 實驗結果
4.2 矽酸鹽玻璃陶瓷材料
4.2.2 微觀組織之觀察
4.2.2.1 氫氧基磷灰石系統微觀組織
電子顯微鏡 Hitachi-S3400)觀察其微觀組織是否變化。
4.2.2.1氫氧基磷灰石系統微觀組織
此系統之微觀結構圖包含市售之氫氧基磷灰石粉末、本研究中所製備之 塊狀氫氧基磷灰石,以及將氫氧基磷灰石摻入 10%、20%、30% 2SiO2〃Na2O 所製備之複合材料,浸泡 SBF 後之比較以及燒結前後之比較。
圖 4.14 市售之氫氧基磷灰石粉末(1000 倍)
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圖4.15市售之氫氧基磷灰石成型並燒結(5000倍)
由上圖可以發現,市售之氫氧基磷灰石壓錠成形之荷重為 2 噸,在燒結 之後,其表面型態相當緻密。
圖4.16市售之氫氧基磷灰石成型並燒結浸泡SBF 1天(1000倍)
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圖4.17市售之氫氧基磷灰石成型並燒結浸泡SBF 1天(5000倍)
圖4.18市售之氫氧基磷灰石成型並燒結浸泡SBF 7天(1000倍)
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圖4.19市售之氫氧基磷灰石成型並燒結浸泡SBF 7天(5000倍)
由上方幾張圖可以發現市售之氫氧基磷灰石再壓錠成型燒結之後,其表 面非常緻密而是片在浸泡模擬體液之後晶粒有出現,但是一天與七天的變化 並無太大差別。
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圖4.20氫氧基磷灰石複合材(10%)未燒結浸泡SBF1天(1000倍)
圖4.21氫氧基磷灰石複合材(10%)未燒結浸泡SBF1天(5000倍)
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圖4.22氫氧基磷灰石複合材(20%)未燒結浸泡SBF1天(1000倍)
圖4.24氫氧基磷灰石複合材(20%)未燒結浸泡SBF1天(1000倍)
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圖4.25氫氧基磷灰石複合材(30%)未燒結浸泡SBF1天(1000倍)
圖4.26氫氧基磷灰石複合材(30%)未燒結浸泡SBF1天(5000倍)
如上方圖所示,其經過模擬體液浸泡之後,當 2SiO2〃Na2O 添加比例越 高時,所顯現出來的微觀結構越呈現更易被腐蝕的現象。由於此詴片尚未燒
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結置於 SBF 中 7 天之後全都完全化開,故無法進行 SEM 拍攝。
圖4.27氫氧基磷灰石複合材(10%)燒結後浸泡SBF 1天(1000倍)
圖4.28氫氧基磷灰石複合材(10%)燒結後浸泡SBF1天(5000倍)
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圖4.29氫氧基磷灰石複合材(10%)燒結後浸泡SBF 7天(1000倍)
圖4.30氫氧基磷灰石複合材(10%)燒結後浸泡SBF 7天(5000倍)
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圖4.31氫氧基磷灰石複合材(20%)燒結後浸泡SBF 1天(1000倍)
圖4.32氫氧基磷灰石複合材(20%)燒結後浸泡SBF 1天(5000倍)
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圖4.33氫氧基磷灰石複合材(20%)燒結後浸泡SBF 7天(1000倍)
圖4.34氫氧基磷灰石複合材(20%)燒結後浸泡SBF 7天(5000倍)
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圖4.35氫氧基磷灰石複合材(30%)燒結後浸泡SBF 1天(1000倍)
圖4.36氫氧基磷灰石複合材(30%)燒結後浸泡SBF 1天(5000倍)
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圖4.37氫氧基磷灰石複合材(30%)燒結後浸泡SBF 7天(1000倍)
圖4.38氫氧基磷灰石複合材(30%)燒結後浸泡SBF 7天(5000倍)
如上方圖所示,當 2SiO2〃Na2O 添加比例越高時,其經過模擬體液浸泡 之後,所顯現出來的結構越屬於多孔性材料,這或許可以成為人造骨骼上的 用途提供骨細胞附著增生,但卻也可能造成強度不足等缺點。
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圖4.40浸泡於pH=2之混和溶液之生胚(1000倍)
圖4.41浸泡於pH=2之混和溶液之生胚(5000倍)
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圖4.42浸泡於pH=2之混和溶液之生胚浸入SBF1天(1000倍)
圖4.43浸泡於pH=2之混和溶液之生胚浸入SBF1天(5000倍)
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圖4.44浸泡於pH=2之混和溶液之生胚浸入SBF7天(1000倍)
圖4.45浸泡於pH=2之混和溶液之生胚浸入SBF7天(5000倍)
浸泡於 pH=2 之混和溶液之生胚其微觀結構屬於柱形狀結構,一般磷酸鈣 鹽類的結構亦趨向長柱型晶粒,故合理判斷此為磷酸鈣鹽類析出。
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圖4.46浸泡於pH=4之混和溶液之生胚 (1000倍)
圖4.47浸泡於pH=4之混和溶液之生胚 (5000倍)
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圖4.48浸泡於pH=4之混和溶液之生胚浸入SBF1天(1000倍)
圖4.49浸泡於pH=4之混和溶液之生胚浸入SBF1天(5000倍)
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圖4.50浸泡於pH=4之混和溶液之生胚浸入SBF7天(1000倍)
圖4.51浸泡於pH=4之混和溶液之生胚浸入SBF7天(5000倍)
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浸泡於pH=4之混和溶液之生胚浸入SBF後,其原本表面上之鱗片結構皆 被腐蝕掉,H3PO4與Ca(OH)2 反應後的表面結構為長方片狀,由X光繞射光譜 發現表面反應是MCPM結構也有些微氫氧基磷灰石的訊號。此詴片浸泡SBF 七天後,可以發現內部呈現多孔結構。
圖4.52浸泡於pH=6之混和溶液之生胚 (1000倍)
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圖4.53浸泡於pH=6之混和溶液之生胚 (5000倍)
圖4.54浸泡於pH=6之混和溶液之生胚浸入SBF1天(1000倍)
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圖4.55浸泡於pH=6之混和溶液之生胚浸入SBF1天(5000倍)
圖4.56浸泡於pH=6之混和溶液之生胚浸入SBF7天(1000倍)
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圖4.57浸泡於pH=6之混和溶液之生胚浸入SBF7天(5000倍)
浸泡於 pH=6 之混和溶液之生胚浸入 SBF 後可以發現其在第七天的時候 表面上已有溶解再析出的情況,被腐蝕之顆粒,可能屬於氫氧化鈣。析出的 物質應為氫氧基磷灰石。
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圖4.58浸泡於pH=8之混和溶液之生胚 (1000倍)
圖4.59浸泡於pH=8之混和溶液之生胚 (5000倍)
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圖4.60浸泡於pH=8之混和溶液之生胚浸入SBF1天(1000倍)
圖4.61浸泡於pH=8之混和溶液之生胚浸入SBF1天(5000倍)
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圖4.62浸泡於pH=8之混和溶液之生胚浸入SBF7天(1000倍)
圖4.63浸泡於pH=8之混和溶液之生胚浸入SBF7天(5000倍)
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浸泡於 pH=8 之混和溶液之生胚浸入 SBF 在第一天時僅使表面部分顆粒 變小,在第七天時已呈現適合細胞附著生長的孔洞結構。根據 XRD 結果此詴 片有 HA 以及 DCPD 訊號,推斷此為氫氧基磷灰石微觀結構。
圖4.64浸泡於pH=10之混和溶液之生胚 (1000倍)
圖4.65浸泡於pH=10之混和溶液之生胚 (5000倍)
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圖4.66浸泡於pH=10之混和溶液之生胚浸入SBF1天(1000倍)
圖4.67浸泡於pH=10之混和溶液之生胚浸入SBF1天(5000倍)
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圖4.68浸泡於pH=10之混和溶液之生胚浸入SBF7天1000倍)
圖4.69浸泡於pH=10之混和溶液之生胚浸入SBF7天(5000倍)
浸泡於 pH=10 之混和溶液之生胚浸入 SBF 在第一天時已有部分溶解產生 利於細胞沾附的微孔洞構造,第七天已呈現適合細胞附著生長的孔洞結構。
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圖4.70浸泡於pH=12之混和溶液之生胚(1000倍)
圖 4.71 浸泡於 pH=12 之混和溶液之生胚(5000 倍)
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圖4.72浸泡於pH=12之混和溶液之生胚浸入SBF1天(1000倍)
圖 4.73 浸泡於 pH=12 之混和溶液之生胚浸入 SBF1 天(5000 倍)
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圖 4.74 浸泡於 pH=12 之混和溶液之生胚浸入 SBF7 天(1000 倍)
圖4.75浸泡於pH=12之混和溶液之生胚浸入SBF7天(5000倍)
浸泡於 pH=12 之混和溶液之生胚其微觀結構相近於浸泡於 pH=10 之詴片
,浸入 SBF 在第一天時已有部分溶解產生利於細胞沾附的微孔洞構造,在第 七天時已呈現適合細胞附著生長的孔洞結構。
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