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用于骨修復材料的關鍵技術之一就是將具有良好生物活性、生物相容性和生物降解 吸收性能的生物材料，制備成具有特定形狀和三維連通的多孔細胞支架。在臨床上已應 用的以硅酸鹽為基質的 45S5 生物活性玻璃，具有一定的骨誘導性，但是，硅元素在組 織體內較難降解，而且該類型玻璃難以加工成強度高的骨組織工程的支架。前期由同濟 大學材料學院開發了一種以硼酸鹽為基質的可完全生物降解的硼酸鹽玻璃，能制作成高 力學強度的大孔海綿狀，并兼有生物活性和完全的、可控的生物降解性特性，可用作為 細胞或基因活化的組織工程支架的材料，植入生物體內，能按照臨床上不同部位骨組織 的生長速度要求，能可控地調節降解速度，最終能完全降解，具有第三代生物材料的各 種特性。前期，由上海交通大學附屬上海市第六人民醫院的動物實驗的結果表明并證實， 該材料能滿足臨床上骨修復和骨替代材料需要。

人體器官和組織往往因炎癥、受傷、老化、腫瘤或先天性畸形等造成損傷或缺損， 喪失原先的功能。為了替代、修復或重修這些器官或組織，一些由合金、高分子材料、 生物陶瓷制成的人工骨、人工關節云涌而起，但是這些生物材料，在外科手術時，難以 根據缺損部位的形狀及時地加工成待修復或替代的器官和組織的構件，限制了這些生物 材料的應用。 本發明的目的在于提供一種具有高度生物活性和較高機械強度、并能釋放鈣離子， 對癌細胞有抑制作用的骨粘連劑，也稱生物水泥。它是一種多相復合物，由磷酸鹽玻璃 相和納米羥基磷灰石晶體相所組成。磷酸鹽玻璃相賦予生物水泥以優良的生物相容性與 生物活性，與調和液混合后，具有粘度逐漸增大的性能，形成的混合物最終能自行固化， 粘結骨組合件。混合時固化反應的產物銨基磷酸鈣水化物經人體生理模擬液作用，生成 新生態羥基磷灰石，對新骨的形成與生長起誘導作用。 功能特點： 1、多相復合物中的納米羥基磷酸鈣具有較大的比表面，能瀝析出鈣離子，對癌細胞的 生長有一定的抑制作用。 2、顆粒間的納米羥基磷灰石也彌補了顆粒間所形成的空穴，提高了生物水泥的強度。 3、7 天后的最高耐壓強度可達 95Mpa，最高抗折強度可達 36Mpa。 4、與現有產品相比更具有生物活性，有更高的機械強度，而且還具有一定的抑制癌細 胞生長的作用。 

本發明公開了一種控制藥物釋放速率的生物玻璃的制備方法。該方法制備得到的生物玻璃隨著去離子水的加入量依次增加，生物玻璃納米顆粒的尺寸基本保持不變，然而其藥物的釋放曲線隨著加水量不同表現出不同速率與釋放量。隨著加水量增加，釋放速率依次減小。本發明制備方法簡單，原料成本低廉，整個制備過程在空氣氣氛中進行，無需特殊裝置。

原理：以蜜蜂為活體生物轉化器，利用體內酶系進行生物轉化，將果汁轉化為果蜜創新點：世界上首次提出“以飼代采”生物釀蜜概念，以大宗水果為原料，經前處理，飼喂蜜蜂，實現定場養蜂，實現蜂蜜工業化生產應用案例：2023年，在沈陽建立200群的生物釀蜜示范基地，輻射東北地區成果獲獎：第十五屆“挑戰杯”全國大學生課外科技活動大賽，三等獎成果評價：完全顛覆國內外幾千年的蜂蜜生產模式，實現0→1的突破，為蜂蜜生產打開一扇全新的大門，規避了傳統蜂蜜生產的限制因素以及不利因素，實現蜂蜜生產工業化、標準化、機械化、智能化，蜂蜜生產效率比傳統提高3-4倍，解決了水果滯銷、儲運損失的問題。

本項目旨在降低建筑能耗，眾所周知建筑能耗占總能耗的30%，其中門窗占了建筑能耗的50-80%，當前全世界正大力推廣中空玻璃，采用玻璃貼膜或玻璃鍍膜或加隔熱涂層等方法解決冬天的熱輻射外溢，夏天的陽光進入。但這類玻璃尚不能調節光能，更不能利用太陽能。本項目正是針對這一關鍵問題開發研制的。本項目以改進門窗熱效應為基點，充分分析了當今國內外相關產品存在的問題，研發了獨創的，新型的中空轉葉玻璃，其加工方法現已獲得發明專利（受權公告號CN 101347941，受權公告日2010/06/16），研發的中空幕簾玻璃（發明專利）經國家安全玻璃及石英玻璃質量監督中心測試，其節能效率達到82.8%，是現有產品中最好的。 特點：1 具有節能控光的功能在中空玻璃內磁鐵控制可旋轉葉片，葉片可以在中空間距6-12mm的玻璃內360度旋轉，可調葉片到合適角度從室內看出去基本不影響視野，葉片反光效率高，葉片經特殊加工關閉時嚴絲合縫。屋頂平房控光時，玻璃中間加個支撐避免玻璃塌陷；葉片背面可以是一幅美麗的圖畫，也可以是深色，利用太陽能，吸光組成換熱系統，實現中空遮陽玻璃的熱水裝置。2 節能效率高中空幕簾玻璃，測試報告比較結果為，若透明玻璃為0%，中空玻璃為13.7%，LOW-E中空玻璃為32.8%，節能簾為82.8%；中空轉葉玻璃與節能簾近似。3 結構輕巧壽命長葉片平直厚僅6-20u極輕，熱脹冷縮有彈簧漲緊，通過齒條嚙合齒輪連接，結構可靠不怕震動；葉片之間沒有任何連線；曝曬在光照下的只是鋁箔葉片，壽命長；其結構可適用于任意尺寸的中空玻璃。4 適宜于大規模、高效率、低成本的生產加工關鍵在于將整張6-20u的合金鋁箔放在兩排齒輪軸中間，用長條電熱器將鋁箔焊接固定，張緊齒輪的彈簧放開繃緊鋁箔，用等間距的旋轉快刀將葉片切好，使葉片之間嚴絲合縫。唯一的辦法詳見發明專利“中空轉葉玻璃轉葉的連接和加工方法”。加工場地要求一般。 中空轉葉玻璃成本估算：每平方米250-300元，面積越大成本越低，若參考中百葉玻璃批量出口離廠價470元/平米計算，每平米利潤170-220元，年生產萬平米利潤1千7百萬-2千2百萬。5 有廣泛的應用和進一步功能開發的前景目前國際市場尚無此類商品，作為節能產品可廣泛用于住宅、公共建筑、大棚、金屬屋頂、玻璃幕墻、火車窗等處，其百葉窗外形符合國外慣用形式。在此基礎上，尚可進一步開發：中空換熱玻璃，中空遮陽玻璃熱水裝置，發電玻璃等。  

低輻射玻璃就是在玻璃表面形成一層低輻射薄膜。這層薄膜對可見光有較高的透過率，一般超過50%，而對室溫下黑體輻射峰值波長10 ?m附近的遠紅外線有很低的輻射系數，或稱發射系數、發射率等。這樣就可以保證室內熱量不會通過輻射傳遞的室外，也可在夏季阻止室外高溫通過輻射傳遞到室內。配合以中空、真空玻璃和隔熱窗框，可以達到節能效果。      幾乎所有的透明導電膜都是低輻射膜，如常用的ITO（氧化銦錫）、AZO（摻鋁氧化鋅）、SnO2等。在可見光波段，光吸收非常小的Ag膜也可以構成低輻射膜，但需要在前后表面增加介質膜，抵消光反射。      按工藝技術，低輻射玻璃又分為離線鍍膜和在線鍍膜兩類。在線鍍膜指的是在浮法玻璃生產線的末端，增加一個CVD室，利用玻璃的高溫使得氣體分解形成一層氧化錫透明導電薄膜。氧化錫的輻射系數大約為0.2左右，遠低于普通白玻璃的0.87。在線鍍膜低輻射玻璃由于輻射系數高、透過率低、反射和透過光顏色調整范圍小等因素，只能用在要求低的場合。其優點是抗氧化能力超強，而且耐磨性能好，可單層應用，國內在線鍍膜低輻射玻璃生產線有數十條。離線鍍膜低輻射玻璃指的是采用磁控濺射方法，在玻璃表面形成一層低輻射金屬膜和相應的保護介質膜。這種低輻射玻璃的輻射系數低，可見光透過率高，顏色可以隨意調整，因此得到廣泛應用。離線鍍膜低輻射玻璃的基本結構        常溫下，黑體輻射的中心波長約10?m。在這個波長下，絕大部分金屬的輻射系數都是非常低的，如Ag/Cu/Au/Al/Mo/W/Ta/Nb/Zr/Ni/Fe，都可以用到太陽能集熱管中的低輻射層。能用于玻璃中的卻只有Ag，因為只有Ag有很小的可見光吸收率。降低輻射系數的簡單方法是增加銀層厚度，但簡單的增大銀層厚度會導致可見光反射率大幅度增加。離線雙銀低輻射玻璃的結構      中間介質層較厚，兩側較薄，這就構成了雙銀低輻射玻璃。再增加一層銀，還可以構成三銀低輻射玻璃。由于銀的折射率實部不是零，銀層是有吸收的，銀層雙銀和三銀低輻射玻璃的輻射系數雖低，但光的透過率卻大幅度降低。離線單銀軟膜結構      最早的低輻射玻璃結構，以氧化鋅為介質層，其最大特點是，沉積速率快。因為折射率較低，可見光透過譜窄，一般采用雙銀結構來擴大譜寬。抗氧化能力低，須要24小時內封成中空結構。離線單銀硬膜結構      第二代低輻射玻璃，特點是，采用等離子噴涂導電低價氧化物靶，靶材成本高。折射率高，可見光透過譜寬，單銀就可以滿足要求。采用雙銀或三銀結構的效果更好，但透過率低得多，不適合民居。抗氧化能力較低低，也須要24小時內封成中空結構，基本不能鋼化。      為了防止在上層氧化鈦沉積中銀層氧化，需增加一層約3nm的金屬層，可用Cr或Ni等。該金屬層使得輻射系數和透光率指標大幅度降低。可異地加工和鋼化的硬膜結構      較晚出現的結構，采用SiAl靶反應濺射沉積，沉積速率與低價氧化鈦靶相近。因為是非晶結構，抗氧化能力強，可以異地封接和鋼化處理，也可非中空應用。高硅硅鋁靶需要等離子體噴涂制備，成本高。透光譜性能和損耗相互矛盾，總體光學性能比氧化鈦結構差。鋁和硅都不能與氮氣直接反應，氮氣被電子碰撞后形成原子氮，可與鋁或硅反應，這就要求氣氛中氮含量很高，結果氮氣電離比例較高，使得靶表面氮化，導致濺射速率大幅度降低，需要增加靶數，導致設備成本提高，電源功率提高。可異地加工和鋼化的另一種結構      特點：最外面增加一層抗氧化的SiAlO，10納米就足夠了。金屬靶反應濺射      采用純金屬靶進行反應磁控濺射是降低成本的最有效方法。在已知的常用金屬中，鋅族、釩族中的鉭、鈦族中的鉿、鉻族、錳族、鐵族進行磁控反應濺射時，具有可以接受的速度，但其中只有氧化鉭和氧化鋅具有較好的耐壓和介電特性。氧化鉭的濺射產額可達到0.2，是可以接受免得。而具有很好絕緣和介電特性的氧化硅、氧化鋁、氧化鎂，氧化鋯以及具有最大介電常數和折射率的氧化鈦都難以用磁控反應濺射沉積。氮化硅產額可以達到0.12，尚可接受，但氧化硅只有0.03，約為硅的二十分之一。氧化鈦和氧化鋁都小于0.015，不到金屬鋁的百分之一，氧化鎂更是小于0.005，不到鎂的千分之一。各種材料的濺射產額 材料產額Ti0.6  (600V)TiO20.01 (300V)AI1.25 (600V)Al2O30.01 (300V)Si0.5  (600V)SiO20.03 (300V)Si3N40.12 (300V)      濺射沉積時，單質靶電壓較高，而氧化物和氮化物靶電壓較低，電壓基本按實際情況列出。濺射過程      靶材為低價氧化鈦，因此濺射氣氛中需要的氧氣含量低得多，靶表面濺射面積遠小于襯底面積，因此一般不繼續氧化，被濺射粒子以原子或分子形式飛向襯底，氧氣分子可以向靶和襯底入射，將到達襯底的粒子充分氧化。       硅鋁靶濺射中，正氮離子飛向靶面，將靶面氮化。被濺射粒子大部分以分子或原子形式飛向襯底。被濺射出的硅原子不能在空中與氮結合，大部分到達襯底后再與氮原子結合。由于硅和鋁不能與氮分子反應，因此靶面必須完全氮化才能得到純氮化物薄膜，導致濺射速率變慢。硅鋁靶的另一個問題是高硅硅鋁靶需要等離子噴涂方法制備，靶材成本遠高于金屬靶。拉制成型的合金靶材中，硅含量難以超過60%。高鋁組分的硅鋁靶濺射非常慢，而且折射率低，不能用于低輻射玻璃的制備。解決低硅含量硅鋁靶的濺射沉積問題是一個大的挑戰。         靶材為純鈦，被濺射粒子大部分已原子形式飛向襯底，氧氣分子可以向靶和襯底入射，分別將靶面和到達襯底的粒子氧化。金屬表面形成的氧化鈦極難濺射，導致沉積速率極慢。低輻射玻璃面臨的難題       到目前為止，低輻射玻璃，尤其是高檔低輻射玻璃主要用于賓館、寫字樓、醫院中。這類建筑中，單窗面積較大，窗框所占面積比例小，低輻射玻璃效果明顯。此類建筑所需的玻璃呈現逐年縮減的趨勢。擴大民居領域的應用，才是正路。民居的特點是單窗面積小，一般不會超過1平米，一般0.5平米。這種窗中，低輻射玻璃的節能效果并不明顯，只有大幅度降低價格，才能與效果匹配。世界性難題       大面積襯底上，氧化鎂、氧化鋁、氧化鈦等材料的金屬靶反應磁控濺射被認為是一個解決不了的世界性難題，早已經沒人嘗試解決，轉而尋求一些替代方法，如前面所述。       第一個解決該問題的人是我們，可追朔的上世紀80年代，但結果一直沒有發表。首先發表此類結果的是皇明公司，他們解決了在高溫集熱管表面沉積氧化鋁減反層問題，而且速度非常高。解決此問題的是一個剛出校門不久的女孩兒，初生牛犢不怕虎，硬試出來的。最初是嘗試用鋁靶反應濺射沉積氮化鋁，從原理上講，這是不可能的。氮化鋁不行，就用氧化鋁試試，結果就成功了。雖然減反射效果不如氮化鋁，但可以用。集熱管太陽能吸收膜沉積中，靶基距非常大，這是其成功的基本條件。由于不懂得其中的道理，僅限于在太陽能集熱管這一特殊條件下應用，而不能推廣到其它領域。圓柱形金屬靶反應濺射的優勢       如果能實現鈦、鋯、鋁、硅等薄膜的金屬圓柱靶反應磁控濺射，對薄膜產業的影響是革命性的，帶來的好處包括：      （1）圓柱靶適合大面積襯底上薄膜沉積，適用于大規模生產。      （2）采用金屬靶的成本遠低于導電介質靶，構成降低成本的次要因素。      （3）可實現高速濺射沉積，設備規模減小，大幅度降低設備成本，是降低成本的首要因素。      （4）大幅度降低用電量，構成降低成本的次要因素。

該產品由我揚州大學以張瑞宏教授為首的團隊經過十年的努力，攻克了許多技術難關，已完成了中試。 2005 年最終實現關鍵工藝上有所突破，特別是側邊封頭工藝及一次性封接法在世界上處于領先地位，可大大簡化生產工藝，大大降低生產成本。目前，根據揚州大學的生產工藝生產的真空平板玻璃可將其成本控制在 100 元/m2 左右。

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