ZrO 2纳米颗粒增强HAP复合材料在人工关节修复中的应用研究

摘要

根据骨替代材料在人体康复过程中的力学性能要求,制备了纳米级 ZrO 2 填充微米级 HAP 的复合材料,利用光固化 3D 打印技术打印了不同配比的 ZrO 2 /HAP 试件。通过材料压缩实验,分析不同质量分数配比 ZrO 2 /HAP 复合材料性能参数,明确填充 ZrO 2 颗粒对 HAP基体材料力学性能参数的影响。运用逆向建模方法,本文利用 CT 图像数据建立了患者的髋关节置换模型,通过关节模型的优化处理,给出了人工骨关节假体模型。利用有限元分析方法模拟人体术后康复过程中关节受力状态,将 ZrO 2 /HAP 复合材料作为人工骨关节修复的填充材料进行力学性能分析,讨论不同质量分数 ZrO 2 /HAP 复合材料对术后康复的最佳效果。