于提高化学耐受性以及有助于所提供的陶瓷物料在生 理溶液或活体中的长期稳定性。
[0067] 在此，陶瓷物料通常理解为起始物质的组合物，例如粉末混合物。该组合物或该粉 末混合物在充分混合之后（也可以例如通过研磨和/或均质化实现）加工成生坯，其在烧结 过程之后形成具有所有本文描述的性能的固体或固体陶瓷物料。烧结的陶瓷物料至少包含 四种所述主要晶体相和玻璃相。
[0068] 尽管如所述地实现了玻璃相含量在该陶瓷物料中的减少，该玻璃相含量在所提供 的陶瓷物料中却仍然足够地高，从而可以由粒化的、熔融的玻璃陶瓷物料打印出在在无压 力烧结之后具有足够机械稳定性的3D-成型体（参照表1)，以便可以例如用作骨替代物。
表1.AWT7-0.K-Si3D-打印-成型体的强度。
[0069] 在此可以理解，由所述陶瓷物料或玻璃陶瓷物料制成的成型体在传统的陶瓷加工 之后(在成型体制造时使用压力）相比于上述的无压力制造的成型体具有较高的机械强度。 例如作为实施例以片状形式压制的成型体证明了这一点（参照表2)。
表2.AWT7-〇.K-Si压制成型体的强度。
[0070] 本领域技术人员已知，在向陶瓷烧结物料中添加高含量的氧化钛时在获得的磷灰 石-和硅灰石-玻璃陶瓷上会出现富氧化钛层，其严重限制了所获得的玻璃陶瓷作为骨替 代材料的适用性。在本文中，4-5质量％的1102_含量已经评价为高，7质量％的1102-含 量已经评价为非常高。因此，通常避免高于4-5质量％，此外7质量％和更高的Ti02-含量， 从而避免富氧化钛层在烧结的成型体的表面上的沉积。
[0071] 然而已证实，根据所提供的方法，在向该体系中添加5质量％或更高的Ti02从而 获得磷灰石-和硅灰石-玻璃陶瓷时，可以避免出现在前富氧化钛层的目前缺点。令人惊 奇地也证实，当向该陶瓷物料添加例如7质量％或更高，通常最多10质量％的1102时，没 有出现在前富氧化钛层，但除了磷灰石和硅灰石之外在烧结的陶瓷物料中还存在钛铁矿和 方英石。因此，这样获得的成型体的骨接触率相对于具有在前的富氧化钛层的情况得到提 高并且材料的长期稳定性也同时增加。
[0072] 在所提供的条件下，这四个晶体相磷灰石、硅灰石、钛铁矿和方英石同步沉积，其 中有利地没有出现在前的富TiOjl。所获得的陶瓷材料的特点在于高的生物活性。在本 文中，生物活性是指相关陶瓷的不含结缔组织的骨固定。特别地，其是指骨在烧结陶瓷物料 或包含所提供的陶瓷物料的骨替代材料或具有该陶瓷物料的植入物或成型体或用其处理 的内假体表面（即生物体内不含结缔组织的骨整合）的表面中或表面上的嵌入生长或附着 生长。
[0073] 本领域技术人员已知，通过不同的方法技术，特别是通过选择成型体或其单个颗 粒成分的起始大小可以在很大程度上改变相组成，无论其涉及相同的化学计量组成还是甚 至相同的起始批量。这在表3中在下面的实施例中得到阐述。起始物质是组合物AWT7-0. K-Si〇
[0074] 表 3
[0075] 该变化方案的合理原因在于，所选择的方法条件持续地影响表面结晶的体积。
[0076] 当本身以研磨的形式使用各个微晶（主要晶体相）、多个或所有四个主要晶体相 作为起始形态的成分时，这四个主要晶体相在烧结过程中的沉积也是可行的。磷灰石在此 是指通式Ca5[(F，Cl，0H)|(P04)3)的晶体化合物；方英石是指通式5102的晶体化合物；钛 铁矿是指式CaTi[0|Si04]的晶体化合物；和硅灰石是指式CaSi03SCa3[Si309]的晶体化合 物。可以理解，这些晶体化合物可以具有嵌入的痕量其它元素，其在由起始物质形成晶体时 作为伴随的痕量元素存在。在所使用的研磨物中含有的起始物质具有"P.a. "的纯度，并且 因此基本上不含杂质。
[0077] 本领域技术人员也已知，通过烧结时的不同温度性能可以在很大程度上改变相组 成，无论其涉及相同的化学计量组成还是甚至相同的起始批量。在表4中列出的实验数据 提供了相应的证据。
[0078] 表4以大约质量％表不的晶体相和玻璃含量
[0079] 在表4中给出的值的图形描述显示在图2中。
[0080] 因此，提供给使用者长期稳定的玻璃陶瓷材料，其可以直接以粒料的形式作为骨 替代物使用或者在使用各种工艺技术的情况下加工成成型体，该成型体同样具有对于骨替 代物重要的性能。同样地，所述陶瓷材料可以用于各类内假体或植入物的表面处理，特别是 金属成型体的表面处理。
[0081] 这样的表面处理的实例是根据喷砂类型用于使内假体表面粗糙的喷射，其中在此 使用的喷射物包含所提供的陶瓷材料。借助在此描述的玻璃陶瓷物料的表面处理的另一实 例是喷丸。在这类应用的情况中，用于喷丸的喷射剂包含烧结陶瓷材料的紧实成型体，优选 球形的。借助在此描述的玻璃陶瓷物料或用其成型体的表面处理的另一实例是抛光。在此， 将该玻璃陶瓷物料或者由其组成的磨具用作抛光剂。用于抛光的磨具可以有利地具有多面 体形状，例如棱柱、长方体或球形的形状或者椭圆体的形状。该待使用的抛光剂例如可以包 含各种形状和大小的颗粒，其中各种颗粒或磨具的形状、大小和混合比例由待抛光的物体 的各自性质所决定。优选地，所述磨具用于磨光和/或抛光内假体的金属部分。
[0082] 所有提供类型的内假体表面处理(通过与包含所提供组合物的陶瓷物料的成型体 接触，其中该组合物经历至少两个烧结步骤）的共同优点在于，在内假体的表面上保留的陶 瓷物料残余物促进了内假体的骨整合；相反地，通常用作喷射剂的刚玉阻碍处理的表面或 用喷射剂喷射的表面的生物相容性。
[0083] 所提供的陶瓷物料是一种新型的材料组合，其特征在于晶体相磷灰石、硅灰石、钛 铁矿和方英石在玻璃相中的均勾分布。
[0084]除了开启了新的科学观点之外，这种材料因此适用作骨替代物和成型体，并且适 用作稳定和改善的用于处理植入物表面的喷射物。根据现有技术使用的烧结刚玉的缺点在 于，在喷射的金属粒子中，例如锚固在髋关节内假体柄中的刚玉颗粒阻碍了直接的不含结 缔组织的骨接触。
[0085] 本发明制备和研究了具有不同组成和性能的玻璃陶瓷形式的陶瓷物料，其中为了 获得玻璃陶瓷而混合的起始混合物列在下面的表5中。
[0086] 表5.AWT-变化方案的化学计量组成（以质量％计）
[0087]作为起始物质称重Si02、CaC03、Ca3 (P04) 2、MgO、CaF2、Ti02、Na2C03、K2C03,在辊式混 合器中均质化一个小时，然后在1550至1600°C下熔融三个小时。根据再加工，将稀液状的 熔体浇注或熔结在钢板上。
[0088] 在表格中使用的缩写AW表示根据现有技术已知的磷灰石/硅灰石[2]，而AWT表 示根据在本文的说明书和示例性表述的权利要求在烧结时形成的磷灰石-硅灰石-钛铁 矿。缩写AWT之后的数值表示其它添加组分的质量含量。缩写"AWT-o. K"或"AWT-o. KNa" 在此表示不含钾或不含钾和钠的混合物。表5中的数值在图3中以方块图的形式再次给出。 这样形象地描述了组合物的变化方案。
[0089] 所提供的组合物因此是无机晶体材料的组合，其以合适的方式满足了长期稳定的 骨替代物的要求。最佳的特征组合特别是低的溶解度、该材料在生理条件下各自的高的化 学耐受性、形成成型体的出色可加工性和该成型体的高强度以及直接的不含结缔组织的生 长行为（即所提供的陶瓷物料的生物活性)，这些特征组合有利于该陶瓷物料用于骨替代材 料的各个方面。相应地，可以将该陶瓷材料用作骨缺陷填充材料和用于骨增长(增殖)、用作 骨替代物或成型体、用作使内假体粗糙和/或喷丸和/或抛光的喷射剂和成型体。具体的实 施例涉及处理颂植入物、膝植入物和髋关节植入物的表面，特别是使髋关节内假体柄粗糙。
[0090] 总之，本发明因此涉及可烧结和/或可熔融的陶瓷物料及其制备方法，该陶瓷物 料包含长期稳定的由磷灰石、硅灰石、钛铁矿和任选的方英石的晶体相构成的复合材料，该 复合材料通过玻璃相稳定化。该陶瓷物料可以通过烧结一种混合物获得，该混合物单独地 或者与至少一种碱金属氧化物组合地至少包含成分Si02、CaO、P205、MgO、CaFjP TiO2，其中 所述碱金属氧化物选自Na2(^PK20。不言而喻地，在提供玻璃相或者在提供本领域技术人员 已知的起始物质用于形成玻璃相的情况