专利名称：：陶瓷材料的制作方法陶瓷材料本发明涉及陶瓷材料。陶瓷材料提供有许多应用可能性。它们的组成可以通过有针对性地添加某些元素和/或它们的化合物来调节到在每一情况下预定的用途。例如氧化铝和氧化锆是陶瓷材料，这些材料尤其单独地或相互组合地加工成切削工具、催化剂载体或假体。坚硬、耐老化性、对水的润湿性和高导热性是氧化铝烧结成型体的公知特性；高强度和高断裂韧性，也就是损伤容限(Schadenstoleranz)，是氧化锆烧结成型体的公知特性。本发明的任务是提供一种陶瓷材料，该陶瓷材料集两种材料的特性为一体。使人感到惊奇地显示，组成如下的氧化铝材料尤其适用于在医学
技术领域：
应用的烧结成型体中作为材料，例如用于制备诸如髋关节植入物(Hilftgelenkimplant)和膝关节植入物(Kniegelenkimplant)的矫正装置(0rthese)和内置假体(Endoprothese)。<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>相应补充氧化铝至100重量％。这样的材料组合中占主导位置的结构成分是氧化铝。因此，决定性能的特征诸如硬度、弹性模量和导热性特性很接近纯氧化铝的特性。氧化锆和任选的铝酸锶(Strontiumaluminat)的成分嵌入到氧化铝基质(Aluminiumoxidmatrix)中。原料优选以高纯度使用。通过高纯度原料只在极小的范围形成晶界相(Korngrenzenphase)。铝酸锶形成特征性的小片状晶粒、片状体(Platelet)，它们主要为提高强度作贡献。氧化锆和铝酸锶成分促进提高断裂韧性(Risszahigkeit)，该断裂韧性比在纯氧化铝时高约60%。通过这些增强组分将强度几乎提高到2倍，同时提高损伤容限，即构件的特性即使在可能损坏的情况下还保持高的剩余强度(Restfestigkeit)。由材料制备的烧结体在高机械负荷时，令人惊奇地将这样的机制激活，这些机制例如抑制或阻止裂纹扩散。其中，最重要的机制是氧化锆从正方晶相向单斜晶相的应力引发的转变。伴随该转变出现的氧化锆的体积变大引起形成局部压应力，该压应力反作用于外部的拉力负荷和因此阻碍裂纹生长。通过嵌入片状体出乎意料地将裂纹路径偏转，致使在裂纹扩散时吸收额外的能本发明材料的特点在于两个机制相互加强，以致于断裂韧性的有效提高甚至大于通过单个机制简单相加所期待的值。—种优选的材料组成连同其特性列出如下<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>补充72.65重量％至74.54重量％的八1203含量。原料造成的杂质(<0.05重量％)是可能的，但由于其微小的含量没有另外列出。由本发明的材料制备烧结成型体是用常规的陶瓷工艺进行。主要的过程步骤列出如下a)把按照预先给定组成的粉末混合物放到水中，使用液化器以避免沉积。b)在溶解器(快速运转的搅拌器)中均质化。c)在搅拌器球磨机中研磨，其中提高粉末混合物的比表面积(=粉碎)。d)添加有机粘合剂。e)喷雾干燥，其中产生具有规定性能的自由流动粒料。f)用水使粒料湿润。g)轴向压制或等静压制(isostatischpress)。h)切削生加工(Grilnbearbeitung)，其中考虑到烧结收縮基本上形成最终轮廓。i)预烧，其中收縮到理论密度的约98%。仍然保留的残余孔向外封闭。j)在高温和高气体压力下的热静等压，由此实际上完全的最终致密化。k)所谓的白色煅烧(Wei13brand)，以这种方式将在热静等压过程中在陶瓷中产生的氧离子失衡平衡化。1)通过研磨和抛光硬加工。m)退火。由本发明材料制备的烧结成型体的特性也可以通过嵌入加强。这样有可能的是，在烧结体的成型之前将晶须(Whisker)和/或纤维混合到该材料中，或将网状结构或织物加入生坯状态(Grtozustand)的材料中。晶须、纤维或网或织物必须由这样的材料制得，该材料以不使陶瓷材料特性变坏的方式与陶瓷材料发生相互作用。除此之外，材料在烧结期间不得以使材料受到损坏的方式而变化。对于植入体应用，由本发明的材料制得的烧结成型体令人惊奇地集本身竞争性的陶瓷材料氧化铝和氧化锆各自最好的特性为一体坚硬、耐老化性、对水的润湿性和高导热性是氧化铝烧结成型体的公知特性；高强度和高断裂韧性，也就是损伤容限，是氧化锆烧结成型体的公知特性。权利要求陶瓷材料，其特征在于，它含有72至82重量％的Al2O3，28至18重量％的ZrO2，0至1重量％的Cr2O3，0至6重量％的Y2O3，0至2重量％的SrO，0至0.5重量％的TiO2和0至0.5重量％的MgO。2.根据权利要求1的陶瓷材料，其特征在于，它含有24.0至25.5重量％的Zr02，0.26至0.35重量％的Cr203，0.50至0.6重量％的Y203，0.70至0.85重量％的SrO，以及补充至100重量％的八1203。3.根据权利要求2的陶瓷材料，其特征在于，4-点抗弯强度^1000MPa。4.根据权利要求2或3的陶瓷材料，其特征在于，断裂韧性&。>5.5MPam"。5.根据权利要求2至4之一的陶瓷材料，其特征在于，韦伯模数^7。6.根据权利要求2至5之一的陶瓷材料，其特征在于，硬度HV10>1740。7.根据权利要求2至6之一的陶瓷材料，其特征在于，密度ED2000>4.360g/cm3。8.根据权利要求1至7之一的陶瓷材料，其特征在于，还向所述材料混以由合适材料制得的晶须和/或纤维或网状结构或织物。9.根据权利要求1至8之一的陶瓷材料，其特征在于，在氧化铝基质中嵌入氧化锆和铝酸锶成分。10.根据权利要求1至9之一的陶瓷材料，其特征在于，铝酸锶以小片状晶粒、片状体的形式存在。11.烧结成型体，能够由根据权利要求1至10的陶瓷材料得到。12.权利要求1至10的陶瓷材料用于制备烧结成型体的用途。13.权利要求1至10的陶瓷材料在医疗技术中的用途。14.权利要求1至10的陶瓷材料用于制备矫正装置和内置假体的用途。15.权利要求1至10的陶瓷材料用于制备髋关节植入物和膝关节植入物的用途。全文摘要坚硬、耐老化性、对水的润湿性和高导热性是氧化铝烧结成型体的公知特性；高强度和高断裂韧性，也就是损伤容限，是氧化锆烧结成型体的公知特性。为了获得集所有这些特性为一体的陶瓷材料，根据本发明提供了一种材料，该材料由高含量的氧化铝以及氧化锆和任选地由铝酸锶组成。文档编号C04B35/119GK101730672SQ200880013764公开日2010年6月9日申请日期2008年4月25日优先权日2007年4月27日发明者A·赫兰富尔特斯,K·弗里德里克,M·孔茨,N·施奈德申请人:陶瓷技术股份公司