Recherche Avancée

Thèse soutenue

Etude comparative de deux procédés d'élaboration des biocéramiques phosphocalciques macroporeuses

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Auteur / Autrice : Amparo Gallur
Direction : Michel Descamps
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des procédés
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Valenciennes

Résumé

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Les travaux de recherche, développés dans le cadre de cette étude concernent l'optimisation de procédés d'élaboration des céramiques phosphocalciques macroporeuses pour des applications médicales. Une attention particulière a été portée sur la maitrise de la structure poreuse des matériaux, générée par l'ajout de porogènes solides. La mise en forme par compression isostatique à froid de mélanges de poudre minérale (hydroxyapatite et phosphate tricalcique) et organique (naphtalène) a permis d'élaborer des substituts osseux avec un diamètre moyen des pores de 200 µm et une porosite variant de 10% à 80%. Les caractérisations architecturales et biologiques de ces matériaux ont cependant révélé les limites de ces derniers et en particulier au niveau de leur structure poreuse, non contrôlée et du faible diamètre d'interconnexion entre macropores (inférieur à 30 µm). Au vu de ces résultats, les recherches se sont orientées vers une nouvelle technique d'élaboration de la biocéramique qui a permis la maitrise de son architecture poreuse. Le concept utilisé s'est basé sur la création d'un contact étroit entre particules organiques, puis une imprégnation de cet édifice par une suspension aqueuse de poudres phosphocalciques. Lors du déliantage, l'élimination du porogène va générer la macroporosité du matériau avec une interconnexion entre les macropores dont la dimension dépendra de l'amplitude de la surface de contact entre les particules de porogène. Cette liaison entre grains organiques a été possible par l'effet de la température. Un mécanisme de fluage visqueux du matériau a permis d'expliquer le pontage entre billes et son évolution dans le temps. Ce procédé d'élaboration innovante a permis la réalisation de biocéramiques d'architecture poreuse parfaitement contrôlée (volume poreux, diamètre de macropores et d'interconnexion) et de propriétés mécaniques importantes.