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非金属材料论文 这主要是因为磁铁矿晶相含量随热处理温度变化所致。矫顽力由700℃的1592A/m增大到950℃的39.8kA/m，此后变小见图4。这是因为在950℃以下时，晶粒尺寸小于40nm，晶粒内形成一个有序的单一磁畴，晶粒尺寸越大，其矫顽力越大。当温度高于950℃，晶粒尺寸大于40nm以后，晶粒中磁畴的数目随晶粒尺寸的增大而增多，使矫顽力减小。用外推法得出这种微晶玻璃含100磁铁矿时饱和磁化强度为58510-3Wb/m2，与资料所报道的组成为Fe3O4的磁铁矿的59710-3Wb/m2非常接近。而其矫顽力却远远高于由溶液制备得的磁铁矿粉末的15920A/m。这是因为微晶玻璃内存在较大的内应力，阻碍了磁矩转动。另外磁铁矿晶粒被非磁性的硅灰石和玻璃基质所隔开，这些都使其矫顽力提高〔3〕。 微晶玻璃B在700℃核化60min后，再在1000℃下晶化4h的饱和磁化强度最大，在最大磁场强度为800kA/m的磁场下测得其为212.110-3Wb/m2。在700℃核化60min再在1050℃晶化4h的矫顽力为30.8kA/m，相应的晶粒尺寸为55nm见图5〔4〕。 铁磁体微晶玻璃的磁滞生热量与磁滞回线的面积和交变磁场的频率成正比。微晶玻璃B在1000℃晶化的磁滞生热功率最大，为1493W/m3见图6〔4〕。另外，磁滞生热量还与磁场强度有关，磁场强度为796kA/m时，微晶玻璃A在950℃晶化的磁滞生热量最大，而磁场强度为23880A/m时，850℃晶化的磁滞生热量最大见图7〔3〕。 由于在铁钙硅铁磁体微晶玻璃中的CaO-SiO2玻璃基质中残留有少量的Fe2O3，因而这种微晶玻璃没有生物活性，在这个系统中添加少量B2O3、P2O5可以改善其生物相容性见下文。组成为40Fe2O3-60CaO*SiO2-3B2O3-3P2O5的微晶玻璃C，在1050℃下晶化以后得到晶粒尺寸为200nm、磁铁矿含量为36的微晶玻璃。在796kA/m的磁场强度下测得其饱和磁化强度为20810-3Wb/m2，矫顽力为9542A/m。磁铁矿晶粒均匀分布在β-硅灰石和CaO-SiO2-B2O3-P2O5玻璃基质中，既有强磁性又有生物活性。 将粒度为1～3mm这种微晶玻璃约0.9g填放在兔子大腿骨髓部位，置于频率为100kHz、磁场强度为23880A/m的交变磁场下，5min以后骨头表面温度即可达42～43℃，填放微晶玻璃处的温度达45℃，并能维持这一温度见图8〔6〕。 图5 微晶玻璃B的Hc与晶粒尺寸关系图6 微晶玻璃B磁滞生热功率与热处理温度关系 图7 微晶玻璃A磁滞回线面积与 热处理温度关系图8 微晶玻璃C植于兔子大腿骨髓 置于交变磁场的温度关系 把癌细胞移植到兔子的大腿骨髓部位，两周以后在癌细胞大量繁殖的时候，往骨髓中插入一根直径为3mm、长度为50mm的这种微晶玻璃针。将其置于100kHz、23880A/m的交变磁场中50min，进行温热治疗。3周以后拍摄的X射线照片显示不进行任何治疗和只插入微晶玻璃针但未加交变磁场的情况相同，都是肿瘤长大，骨骼坏死；而进行了上述温热治疗以后，骨髓处的癌细胞全电子商务资料库,;8/714部杀死，骨头恢复原来的形状和功能〔2〕见图9。另外，有资料认为铁磁体材料产生的磁场能加速新骨的形成。 图9 微晶玻璃C对骨癌的治疗效果 A未进行任何处理 B仅仅插入微晶玻璃针 C插入微晶玻璃针进行温热治疗3 生物相容性 对微晶玻璃生物相容性的研究表明，在体液的作用下，其中的硅灰石及玻璃体中的硅酸盐溶解下来以后与体液中的磷酸盐进行化学反应，在微晶玻璃表面形成一层磷灰石层，从而使其与骨头牢固结合。对不含P2O5的CaO-SiO2玻璃与含有P2O5进行的对比试验更证实了玻璃中有无磷酸盐对玻璃与骨头的结合强度没有影响，都会在玻璃与骨头的界面上生成磷灰石层，HSiO3-离子作为磷灰石核化的起始晶核，起着促进磷灰石析出的作用。 在48.3CaO-51.2SiO2玻璃中添加各种离子后进行的生物相容性研究中，把各种组成的CS玻璃植入兔子的胫骨，于8周和25周以后进行解剖研究。研究发现添加3Fe2O3的CS玻璃即使25周以后与骨头之间仍存在间隙。而在CS中分别添加了3P2O5、B2O3、Na2O或6CaF2玻璃，8周以后就与骨头发生键合，在其与骨头之间生成富硅的过渡层和富磷、钙的磷灰石中间层。根据剥离试验结果Failureloadsmeasuredbydetachmenttest表明，8周后添加P2O5、B2O3或CaF2的玻璃的结合强度比较大，并几乎相同，而添加Na2O的玻璃结合强度很小。25周后添加B2O3玻璃的结合强度增大，而添加P2O5、CaF2的结合强度反而减小。添加Al2O3和Fe2O3的玻璃均没有结合强度〔7〕。 在3Fe2O3-100CaO*SiO2的组成中分别添加3的P2O5、B2O3、Na2O或同时添加两种氧化物制成玻璃试样，放在模拟体液中进行试验。结果表明，不添加其它氧化物的FeCS玻璃在模拟体液中浸泡20天以后其表面不形成磷灰石层，其表面组成几乎不变。而添加了其它氧化物的玻璃20天内都先后在表面形成富磷、钙的磷灰石层和富硅层。根据其表面出现磷灰石层的时间顺序和20天以后生成的磷灰石层和富硅层的厚度，其形成磷灰石的速度次序为 FeCSP＜FeCSNa＜FeCSB＜FECSNaB＜FeCSNaP＜FeCSBP〔8〕 由此证实，在Fe2O3-CaO-SiO2三元系统中添加少量的B2O3、P2O5制得的铁磁体微晶玻璃可以具有良好的生物活性，从而为由Fe2O3-CaO-SiO2-B2O3-P2O5五元系统制得既有强磁性又有生物活性、可用于温热治疗癌症的铁磁体微晶玻璃奠定了基础。4 结束语 铁磁体微晶玻璃由于能在很大范围内改变其化学组成、制造工艺和热处理制度，得到物理性质、化学性质、生物化学性质都能满足温热治疗癌症要求，因而特别适用于治疗某些处于人体深处并且不能用手术切除的癌症，如骨癌、脑癌等。并且，它还可以作为其它癌症治疗方法的辅助治疗手段，例如辅助放射治疗可以降低杀死癌细胞所需的放射线剂量，用于手术前后的辅助治疗等等。相信随着这种材料的进一步研究开发和试验应用，一定