一种高强可降解多孔生物陶瓷的制备方法与流程

文档序号:15931183发布日期:2018-11-14 01:39阅读:266来源:国知局
本发明涉及一种生物陶瓷加工工艺
技术领域
,具体为一种高强可降解多孔生物陶瓷的制备方法。
背景技术
生物陶瓷是指用作特定的生物或生理功能的一类陶瓷材料,即直接用于人体或与人体直接相关的生物、医用、生物化学等的陶瓷材料。作为生物陶瓷材料,需要具备如下条件:生物相容性,力学相容性,与生物组织有优异的亲和性,抗血栓,灭菌性并具有很好的物理、化学稳定性,生物惰性陶瓷主要是指化学性能稳定、生物相溶性好的陶瓷材料。如氧化铝、氧化锆以及医用碳素材料等。这类陶瓷材料的结构都比较稳定,分子中的键合力较强,而且都具有较高的强度、耐磨性及化学稳定性,随着社会的进步,人类已不再满足简单模仿人体器官的形状,而是追求功能尽善尽美的新型材料。生物陶瓷已成为当今医学领域一个不可缺少的重要部分。目前,材料科学界已经在这一方面进行了很多的研究。随着现代科学的飞速发展,技术上的改进不断完善,生物陶瓷的制备方法也越来越向着可行性发展。目前,现有的陶瓷制品使用过程中,可对配合生物医疗生活使用,但是在实际使用中,因为含有通过正常新陈代谢途径而进行置换的磷、钙、水、二氧化碳等元素和化合物,植入生物体内能逐渐被生物体所吸收,但其缺点是在被吸收过程中它的强度严重下降,强度较弱,其次在无法保证轻度的情况下,会导致使用者的局部不适,这些都是实际存在而又急需解决的问题。技术实现要素:本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷,提供一种高强可降解多孔生物陶瓷的制备方法,通过在常规的原料添加的基础上,进行高强度添加粉的添加,可利用钛的强度和与人体的亲和性,增加了生物陶瓷自身的韧性、强度、硬度、抗蠕变及抗腐蚀效果,通过添加粘合剂12%、p-磷酸三钙29%、低密度羟基磷灰石9%,磷酸三钙28%、可溶性钙铝22%,便于增加生物陶瓷的可降解性,可通过在高压成型的过程中,进行密封氧气充填,可形成原料的多孔效果,使材料更加轻便,便于降解,便于推广使用。为解决上述问题,本发明提供如下技术方案:一种高强可降解多孔生物陶瓷的制备方法,包括以下步骤:a.首先将选取好的原料及氧化物进行选取处理;b.待步骤a完成后再将原料进行烘干处理;c.待步骤b完成后,再添加高强度添加粉;d.待步骤c完成后,再继续添加粘合剂、p-磷酸三钙、低密度羟基磷灰石,磷酸三钙、可溶性钙铝等添加物;e.待步骤d完成后,再利用搅拌装置来进行加热搅拌;f.待步骤e完成后,再利用自动化成型机进行深加工;g.待步骤f完成后,最后进行包装。作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤a中,原料为粘土、长石,氧化物为高铝质瓷14%、镁质瓷12%、滑石质瓷27%、铍质瓷13%、锆质瓷14%、钛质瓷20%。作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤b中烘干处理,需利用烘干机以煤或者电力作燃料燃烧,生成洁净的热空气作为干燥介质,以往复循环的方式吸收原料内的水分,排掉一定水分的湿空气,需注意点为,烘干时间分两段式,烘干时间为20min时,需对原料进行翻面,原料的含水量确保低于4%。作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤c中,高强度添加粉以钛粉、氢化钛粉为主,纯度:95-99.4%,粒度-40目到—300目,松装密度:1.2-1.6(g/cm3),化学式为:2fetio3+7cl2+6c—→2ticl4+2fecl3+6co。作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤d中添加物的配比方式为:粘合剂12%、p-磷酸三钙29%、低密度羟基磷灰石9%,磷酸三钙28%、可溶性钙铝22%。作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤e在处理中,搅拌机在使用过程中电机的转动为3200r/min,混合的时间为15min,混合时的温度为30-45℃。作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤f在操作时,采用内高压成型的方式,在此过程中对,需对密封环境中的原料进行充氧处理。与现有技术相比,本发明的有益效果如下:本发明一种高强可降解多孔生物陶瓷的制备方法,通过在常规的原料添加的基础上,进行高强度添加粉的添加,可利用钛的强度和与人体的亲和性,增加了生物陶瓷自身的韧性、强度、硬度、抗蠕变及抗腐蚀效果,通过添加粘合剂12%、p-磷酸三钙29%、低密度羟基磷灰石9%,磷酸三钙28%、可溶性钙铝22%,便于增加生物陶瓷的可降解性,可通过在高压成型的过程中,进行密封氧气充填,可形成原料的多孔效果,使材料更加轻便,便于降解,便于推广使用。具体实施方式本发明提供一种技术方案:一种高强可降解多孔生物陶瓷的制备方法,包括以下步骤:a.首先将选取好的原料及氧化物进行选取处理;b.待步骤a完成后再将原料进行烘干处理;c.待步骤b完成后,再添加高强度添加粉;d.待步骤c完成后,再继续添加粘合剂、p-磷酸三钙、低密度羟基磷灰石,磷酸三钙、可溶性钙铝等添加物;e.待步骤d完成后,再利用搅拌装置来进行加热搅拌;f.待步骤e完成后,再利用自动化成型机进行深加工;g.待步骤f完成后,最后进行包装。所述步骤a中,原料为粘土、长石,氧化物为高铝质瓷14%、镁质瓷12%、滑石质瓷27%、铍质瓷13%、锆质瓷14%、钛质瓷20%。所述步骤b中烘干处理,需利用烘干机以煤或者电力作燃料燃烧,生成洁净的热空气作为干燥介质,以往复循环的方式吸收原料内的水分,排掉一定水分的湿空气,需注意点为,烘干时间分两段式,烘干时间为20min时,需对原料进行翻面,原料的含水量确保低于4%。所述步骤c中,高强度添加粉以钛粉、氢化钛粉为主,纯度:95-99.4%,粒度-40目到—300目,松装密度:1.2-1.6(g/cm3),化学式为:2fetio3+7cl2+6c—→2ticl4+2fecl3+6co。所述步骤d中添加物的配比方式为:粘合剂12%、p-磷酸三钙29%、低密度羟基磷灰石9%,磷酸三钙28%、可溶性钙铝22%。所述步骤e在处理中,搅拌机在使用过程中电机的转动为3200r/min,混合的时间为15min,混合时的温度为30-45℃。所述步骤f在操作时,采用内高压成型的方式,在此过程中对,需对密封环境中的原料进行充氧处理。现通过本发明所制成的一种高强可降解多孔生物陶瓷与某市面常用陶瓷进行试验对比,试验过程如下;1、配合破坏装置如粉碎机,对实施例陶瓷进行破碎。2、配合断裂模数装置如断裂模数测定仪,对实施例陶瓷上下两端同时用力向该构件挤压,测定在高压强度下多少mpa会压断,即可得出能承受多少mpa。3、实施例陶瓷放置自然温度后,称一定量,然后完全浸水一小时后,用湿手巾吸实施例陶瓷外表的水,再称实施例陶瓷的重量h,那以吸水率是:(h-g)/g*100%。4、在密封仓室内分别采用酸、碱降解、光降解、高温降解、氧化降解,来加快陶瓷的自降解周期。试验数据如下:破坏强度/n断裂模数/mpa吸水率/%降解周期/day实施例11230387.4185复检1220347.1179对比例11453463.589经实验对比,本发明所制成的一种高强可降解多孔生物陶瓷具有高强度可降解的效果。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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