生物材料导论复习重点

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1、1.生物材料的两种定义，一种是指天然生物材料，也就是rti生物过程形成的材料，如结构蛋白（胶原蛋白、胶原纤维、蚕丝等）、生物矿物（骨、牙、贝壳等）和复合纤维（木材，竹等）。另一种定义为活组织中的天然材料和用于修复人体的材料。广义：生物体（生命体）材料和生物医用材料。狭义：生物医用材料，即各种医用、特别是对生物体进行诊断、治疗、修复/置换人体受损组织和器官或增进其功能乩功能性材料。2.生物材料的分类：按来源分可分为：天然材料和合成材料；按生物活性分可分为：生物惰性材料、生物活性材料、生物降解材料。生物复合材料

2、；按材料的组成和结构分为金属材料、非金属材料、高分子材料、复合物材料；按材料功能（临床用途）分为硬组织相容性材料、软组织相容性材料、血液相容性材料，生物降解材料。3.表面界面效应：随着晶粒尺寸减小，晶界原子占总原子数的百分比快速增加。4.物质的热效应都有哪些？热膨胀，热传导，热容，耐热性5.什么叫荷叶效应，及其在工程中的应用？荷叶效应是指荷叶表面具有超疏水以及自清洁的特性。由于荷叶具有疏水、不吸水的表面,落在叶面上的雨水会因表面张力的作用形成水珠，水与叶面的接触角（contactangle）会大于140度，

3、只要叶而稍微倾斜，水珠就会滚离叶面。因此，即使经过一场倾盆大雨，荷叶的表面总是能保持干燥；此外，滚动的水珠会顺便把一些灰尘污泥的颗粒一起带走，达到自我洁净的效果。6.什么叫Young方程？接触角的大小对固体的润湿性能好坏有怎样的关系？Young方程是描述固气、固液、液气界面自由能Ysg,YSL,YLg与接触角（）之间的关系式，亦称润湿方程。利用接触角的大小可以估计润湿程度：a<90°,称为润湿，如：水在玻璃表血上；a>90°,称为不润湿，女口：汞在玻璃表面上；a=180°,代表完全不润湿，尚未出现完全不润湿

4、的固体；a=0°,代表完全润湿，女口：液体在固体表面的铺展；a<10°,为超亲水；a>150°,为超疏水。7.生物复合纤维、叠层复合、含填充剂生物复合纤维、胞状材料的经典案例？举例说明…生物复合纤维的例子有蝗虫腱，草叶，角，丝。蝗虫腱是典型的复合纤维材料，其原纤维是几丁质，基体为蛋白质。几丁质由氢键结合，化学性质稳定。儿丁质屮含有较多的疑基基团，排列周期与氨基酸相同，具有类似B•折壳结构。蛋白质中含有B•折叠区域，与儿丁质相互作用，并附着在儿丁质上（蛋白质块体呈球状，形成基体并分布于纤维之间）。基体和几丁质

5、之I'可键合很好，拉伸断裂几乎没有纤维从基体拔出：基体和纤维之间无界面滑移，不会出现应力集中和脆性断裂。纵向模量为llGpa,纤维体积分数为17%o干草和角的断裂类似:干草易粉碎，新鲜的草韧性大；含水量大则基体变软，刚度下降，有效的消除应力集中。天然丝：柔软、强韧的力学性能,蜘蛛喂石墨烯/碳纳米管吐出超强蜘蛛丝.叠层复合的例子：防弹玻璃（聚碳酸酯纤维层夹在普通玻璃之中）。含填充剂生物复合纤维：帽贝齿（几丁质和带状革化蛋白质形成牙齿，铁和硅加入，牙齿硬度更硬，韧性更好），帽贝齿：全地球最强韧的生物材料；蠕虫j

6、aws：高抗磨损性能O胞状材料的例子：木材（纤维素和木质素）。木材的细胞壁主要是由纤维素、半纤维素和木质素三种成分构成的，它们对细胞壁的物理作用分工有所区别。纤维素是以分子链聚集成排列有序的微纤丝束状态存在于细胞壁屮，赋予木材抗拉强度,起着骨架作用，故被称为细胞壁的骨架物质；半纤维素以无定形状态渗透在骨架物质之中，借以增加细胞壁的刚性,故被称为基体物质;木质素是在细胞分化的最后阶段才形成的，它渗透在细胞壁的骨架物质之中，可使细胞壁坚硬，所以被称为结壳物质或硬固物质。木材细胞壁的组织机构分级基本纤丝，微纤丝，

7、纤丝，粗纤丝，薄层，细胞壁层。温度降低，木材的断裂功增加，韧性改善，因为温度降低,有利于水分保持，刚度下降，韧性好，高温下，木材屮的抽提物、果胶、半纤维素等会全部或者部分消失，从而引起木材强度损失。8.材料与结构的区别，个人见解？材料是用來制造物件、器具、构件、机器或者其他产品的那些物质，但是不是所有的物质都可以称为材料，材料是在使用过程中除了基本的损耗外不会不可逆地转化为其他物质。结构是指组成原子、分子在不同层次上彼此结合的形式、状态和空间结构，材料所具有的某种功能或者性能主要是由材料的结构所决定的。9几

8、个概念稳定性：构件承受载荷作用而不发生平衡与变形形式转变的能力。【保持原有平衡形式的能力】刚度：构件承受载荷作用而不发生过大弹性变形的能力。【抵抗变形的能力】看物体是否发生变形；模量是反映材料力学性能的主要指标Z—。它反映材料的抗形变能力。模量越高，表示材料的刚度越高，柔性越差。强度：构件承受载荷作用而不发生塑性变形或断裂的能力。【抵抗破坏的能力】看物体是否被破坏10.生物硬材料的特点：抵抗外力而不发生延伸或者流