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| 編輯推薦： |
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1、详细讲解了新型人工关节材料——石墨烯(Graphene)/碳纳米管(CNTs)/双相磷酸钙（BCP）生物陶瓷复合材料的制备及性能。2、研究了复合材料的力学、摩擦学和生物学性能，并分析其性能改变的机理。
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| 內容簡介： |
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本书详细讲解了新型人工关节材料——石墨烯（Graphene）/碳纳米管（CNTs）/双相磷酸钙（BCP）生物陶瓷复合材料的制备及性能。主要内容包括：人工关节材料基础、实验材料与方法、GNPs/BCP复合材料制备及性能、Graphene/BCP复合材料制备及性能、Graphene/CNTs/BCP复合材料制备及性能、Graphene和CNTs在陶瓷中的补强增韧和减摩抗磨机理、复合材料的细胞毒性及生物活性研究、总结与展望。本书可为材料领域的科研工作者和技术人员提供帮助，也可供高校相关专业师生学习参考。
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| 關於作者： |
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赵琰，工学博士，山东交通学院讲师，毕业于山东大学材料科学与工程学院，主要从事工程材料的制备和性能研究工作。主持完成省高校科技计划1项、市科技发展计划1项，参与完成自然科学基金项目2项，发表学术论文多篇，授权发明专利3项，获市自然科学优秀学术成果奖二等奖1项。主讲《机械制图》等课程，获教学比赛一等奖1项，省级教学比赛二等奖2项。
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| 目錄：
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第1章 人工关节材料基础 1
1.1 引言 3
1.2 人工关节材料 4
1.2.1 人工关节材料性能 5
1.2.2 常用人工关节材料 7
1.3 生物活性陶瓷 9
1.3.1 生物活性陶瓷的组成和结构 9
1.3.2 生物活性陶瓷复合材料的研究 12
1.4 碳纳米管和石墨烯 14
1.4.1 碳纳米管和石墨烯的结构 15
1.4.2 碳纳米管和石墨烯的力学性能 17
1.4.3 碳纳米管和石墨烯在陶瓷材料中的应用 19
1.5 人工关节材料存在问题及研究方向 23
第2章 实验材料与方法 25
2.1 实验用原材料 27
2.2 实验设备 27
2.3 实验方法 28
2.3.1 BCP 复合粉体的制备 28
2.3.2 复合材料的制备 29
2.4 性能测试方法 31
2.4.1 密度测试 31
2.4.2 弯曲强度测试 31
2.4.3 断裂韧性测试 32
2.4.4 显微硬度测试 33
2.4.5 弹性模量测试 34
2.4.6 摩擦系数测试 34
2.4.7 体积磨损量测试 35
2.4.8 细胞毒性测试 36
2.4.9 生物活性测试 36
2.5 组织结构分析方法 37
第3章 GNPs/BCP 复合材料制备及性能 39
3.1 引言 41
3.2 烧结温度对BCP 陶瓷的影响 41
3.2.1 不同烧结温度下BCP 陶瓷的制备 41
3.2.2 BCP 陶瓷的力学性能 42
3.2.3 BCP 陶瓷的物相分析 42
3.2.4 BCP 陶瓷的微观形貌 43
3.3 分散剂对复合材料的影响 45
3.3.1 不同分散剂下GNPs/BCP 复合材料的制备 45
3.3.2 复合粉体的形貌 46
3.3.3 复合材料的力学性能 47
3.3.4 复合材料的物相分析 48
3.3.5 复合材料的微观形貌 48
3.4 GNPs 含量对复合材料的影响 51
3.4.1 不同GNPs 含量下GNPs/BCP 复合材料的制备 51
3.4.2 复合材料的力学性能 52
3.4.3 复合材料的物相分析 53
3.4.4 复合材料的微观形貌 54
3.4.5 复合材料的界面结合 58
3.5 本章小结 59
第4章 Graphene/BCP 复合材料制备及性能 61
4.1 引言 63
4.2 复合材料的制备 63
4.3 复合材料的力学性能 64
4.4 复合材料的物相分析 65
4.5 复合材料的微观形貌 66
4.6 复合材料的界面结合 71
4.7 复合材料的摩擦磨损特性 72
4.7.1 复合材料的摩擦系数和体积磨损量 72
4.7.2 复合材料的磨痕微观形貌 74
4.8 本章小结 79
第5章 Graphene/CNTs/BCP复合材料制备及性能 81
5.1 引言 83
5.2 复合材料的制备 83
5.3 复合材料的力学性能 84
5.4 复合材料的物相分析 86
5.5 复合材料的微观形貌 87
5.6 复合材料的界面结合 93
5.7 复合材料的摩擦磨损特性 95
5.7.1 复合材料的摩擦系数和体积磨损量 95
5.7.2 复合材料的磨痕表面微观形貌 96
5.8 本章小结 100
第6章 Graphene 和CNTs 在陶瓷中的补强增韧和减摩抗磨机理 103
6.1 引言 105
6.2 Graphene 和CNTs 在陶瓷中的补强增韧机理 105
6.2.1 复合材料压痕裂纹扩展观察 105
6.2.2 复合材料中的强韧化机制 109
6.3 Graphene 和CNTs 在陶瓷中的减摩抗磨机理 112
6.3.1 复合材料的磨痕拉曼光谱和能谱分析 112
6.3.2 复合材料中的减摩抗磨机理 114
6.4 本章小结 114
第7章 复合材料的细胞毒性及生物活性研究 117
7.1 引言 119
7.2 复合材料的细胞毒性研究 119
7.2.1 实验材料和设备 119
7.2.2 实验方法 120
7.2.3 细胞相对增殖率 122
7.2.4 细胞形态观察 123
7.3 复合材料的生物活性研究 128
7.3.1 实验方法 128
7.3.2 SBF 浸泡前后复合材料的重量变化 129
7.3.3 SBF 浸泡后复合材料的物相分析 130
7.3.4 SBF 浸泡后复合材料的基团分析 131
7.3.5 SBF 浸泡后复合材料的表面形貌 132
7.4 本章小结 135
总结与展望 137
参考文献 142
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| 內容試閱：
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随着医学技术和材料科学的发展，人工关节置换术的置换范围越来越广，它让无数患有终末期骨关节疾病的病人重新恢复正常生活。目前大量使用的人工关节植入体由金属、高分子和生物惰性陶瓷材料组合而成，在临床应用中存在致畸和致癌金属离子的释放、磨损颗粒导致的植入体松动以及高模量引发的周围骨质弱化等问题。开发和研究具有良好的生物相容性、力学相容性，耐磨损、耐腐蚀的人工关节材料，对于促进社会医疗卫生的发展以及提高人类的生命质量具有十分重要的意义。为了便于学术交流，笔者将石墨烯（Graphene）/碳纳米管（CNTs）/双相磷酸钙（BCP）新型人工关节陶瓷材料的制备和对其力学、摩擦学、生物学性能的一些相关研究编写成书。
全书内容共分8章，主要讲解将具有补强增韧和减摩抗磨作用的石墨烯纳米片（GNPs）、Graphene、CNTs添加到生物学性能优异的BCP陶瓷基体中制备一类人工关节材料，研究复合材料的力学、摩擦学和生物学性能，并分析其性能改变的机理。第1章为人工关节材料基础；第2章为实验材料与方法；第3章为GNPs/BCP复合材料制备及性能；第4章为Graphene/BCP复合材料制备及性能；第5章为Graphene/CNTs/BCP复合材料制备及性能；第6章为Graphene和CNTs在陶瓷中的补强增韧和减摩抗磨机理；第7章为复合材料的细胞毒性及生物活性研究；第8章为总结与展望。
本书由山东交通学院赵琰著，由山东大学材料科学与工程学院的孙康宁教授主审。特别感谢孙康宁教授对研究工作的支持和帮助以及对本书提出的诸多指导和建议。感谢山东大学无机非金属材料研究所的全体老师对本书研究工作的指导和建议，感谢本课题组及研究所其他博士生和硕士生在实验过程和本书撰写过程中给予的建议和帮助。感谢山东大学材料科学与工程学院、机械工程学院、环境科学与工程学院、化学与化工学院、口腔医学院、第二医院（第二临床学院）以及山东师范大学、山东省分析测试中心的老师在样品测试和表征过程中给予的帮助和支持。感谢山东交通学院的领导和老师给予的宝贵意见和建议。感谢国家自然科学基金（30870610、81171463）和山东交通学院博士科研启动基金（BS201902017）的资助。
由于笔者水平所限，书中难免存在欠妥和疏漏之处，希望各位同行和读者批评指正。
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