There has been increasing interest in the use of bioactive glasses for soft and hard tissue regeneration due to their excellent ability in supporting angiogenesis and osteogenesis. Silicate 45S5 glass, discovered by Hench in 1969, remains as the “Gold Standard” in this material family. However, the ability to form 45S5 into complex 3D shapes is challenging due to its tendency to crystallize upon sintering. Another silicate 13‐93 glass shows better processing characteristics through viscous flow sintering. Our work attempts to provide a comprehensive understanding of the viscosity and crystallization kinetics on these two glasses and two intermediates between them (designated as 48S1T and 50S2T). Viscosity analysis reveals a low liquidus viscosity and a high fragility index for all four compositions, making it necessary to use a traditional sintering process to produce structures of desired, complex shape. Nonisothermal crystallization kinetics study using differential scanning calorimetry indicates that the two intermediates show better thermal stability than the 45S5 glass and approach that of 13‐93 glass. A gradual change in physical properties, thermal stability, and phase assemblage was noticed with the composition transitioning from 45S5 to 13‐93. Results from this work suggest the promising attributes in both intermediates 48S1T and 50S2T compositions, making them attractive candidates for further studies for wide biomedical applications.

中文翻译：

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从45S5到13-93的生物活性玻璃的粘度和结晶

由于生物活性玻璃支持血管生成和成骨的出色能力，人们越来越关注将生物活性玻璃用于软组织和硬组织的再生。1969年，Hench公司发现了硅酸盐45S5玻璃，在该材料系列中仍是“金标准”。然而，由于45S5在烧结时会结晶，因此将45S5形成复杂的3D形状的能力具有挑战性。另一种硅酸盐13-93玻璃通过粘性流烧结显示出更好的加工特性。我们的工作试图全面理解这两种玻璃及其之间的两个中间体（分别称为48S1T和50S2T）的粘度和结晶动力学。粘度分析显示，所有四种组合物的液相线粘度低，脆性指数高，因此必须使用传统的烧结工艺来生产所需形状复杂的结构。使用差示扫描量热法的非等温结晶动力学研究表明，这两种中间体显示出比45S5玻璃更好的热稳定性，并接近13-93玻璃。随着组成从45S5过渡到13-93，注意到了物理性质，热稳定性和相组成的逐渐变化。这项工作的结果表明，中间体48S1T和50S2T的组合物均具有良好的前景，使其成为广泛生物医学应用的进一步研究的有吸引力的候选对象。使用差示扫描量热法的非等温结晶动力学研究表明，这两种中间体显示出比45S5玻璃更好的热稳定性，并接近13-93玻璃。随着组成从45S5转变为13-93，注意到了物理性质，热稳定性和相组成的逐渐变化。这项工作的结果表明，中间体48S1T和50S2T的组合物均具有良好的前景，使其成为广泛生物医学应用的进一步研究的有吸引力的候选对象。使用差示扫描量热法的非等温结晶动力学研究表明，这两种中间体显示出比45S5玻璃更好的热稳定性，并接近13-93玻璃。随着组成从45S5转变为13-93，注意到了物理性质，热稳定性和相组成的逐渐变化。这项工作的结果表明，中间体48S1T和50S2T的组合物均具有良好的前景，使其成为广泛生物医学应用的进一步研究的有吸引力的候选对象。