前期研究发现碳纳米管CNT/羟基磷灰石HA材料是一种结构与功能一体化的生物材料,其突出的力学性能,潜在的生物活性,促进伤口愈合的功能,吸收微波后的热效应和凋亡肿瘤细胞的潜力,使该材料展现出良好的应用前景。但是初步分析发现导致材料强韧性的提高均与CNT表面形成HP吸附层并粗化有关;而材料具有吸波和热效应则归于CNT和纳米HA粒子特有的电、磁特性和纳米尺度效应;此外材料具有促进伤口愈合的现象也显示出C
本项目按计划开展研究,主要研究成果如下解释了碳纳米管吸附层结构的形成与控制机制,探讨了新的材料强韧化机制。HAp 在CNTs上的生长并非是单纯的物理吸附过程,相互间还应存在化学键力。而碳纳米管表面的官能团对它们之间接合强度有很大影响。复合材料性能的提高与HAp在CNTs上的吸附密切相关。研究发现CNTs/HAp复合材料在微波作用下具有明显的热效应,吸收微波而产生温升的能力远好于铁氧体(BaFe12O13 )。在动物离体组织温升不显著情况下,测得材料温度高达42~45 ℃,热效应特别显著,具有明显的微波控制下的靶向热疗功能。活体组织中升温速度低于离体组织,其最高温度也接近42℃。利用原位合成法成功制备出羟基磷灰石包覆的碳纳米管粉体,采用热压烧结制备出复合材料。所得材料最佳力学性能指标为抗弯强度168.99MPa,断裂韧性2.17MPaom1/2。在研究计划之外还对电磁波吸收剂及其聚合物基复合吸波材料的制备与性能进行了相关研究,制备了一系列吸波材料。