一种生物陶瓷材料及其制备方法技术

技术编号:16027940 阅读:61 留言:0更新日期:2017-08-19 09:45
本发明专利技术公开了一种生物陶瓷材料及其制备方法,包括以下重量份数的原料:生物玻璃12‑26份、磷酸钙10‑15份、玛咖生物碱2‑8份、甘油磷脂5‑12份、α‑氧化铝3‑8份、方石英4‑15份、牛磺酸2‑7份、氮化碳粉末1‑8份、纳米碳酸钙2‑5份、硬脂酰乳酸钠2‑5份、全反式虾青素3‑7份、食用明胶3‑8份、水合铝硅酸钙钠粘土5‑11份、焦磷酸铁0.1‑1份、聚对苯二甲酸乙二醇酯母料6‑15份。该生物陶瓷材料通过原料复配发挥协同作用,具有较好的机械性能和生物功能性,且制备方法简单,制备成本降低,且原料毒性小,保护人们的身体健康,同时可较好的满足生物材料的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种生物陶瓷材料及其制备方法
本专利技术涉及陶瓷
,具体是一种生物陶瓷材料及其制备方法。
技术介绍
生物陶瓷(Bioceramics)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。现有的生物陶瓷由于制备方法复杂,导致成本较高,限制了人们的使用,且原料毒性较高,严重危害了人们的身体健康。因此,本专利技术提供一种生物陶瓷材料及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生物陶瓷材料及其制备方法,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种生物陶瓷材料,包括以下重量份数的原料:生物玻璃12-26份、磷酸钙10-15份、玛咖生物碱2-8份、甘油磷脂5-12份、α-氧化铝3-8份、方石英4-15份、牛磺酸2-7份、氮化碳粉末1-8份、纳米碳酸钙2-5份、硬脂酰乳酸钠2-5份、全反式虾青素3-7份、食用明胶3-8份、水合铝硅酸钙钠粘土5-11份、焦磷酸铁0.1-1份、聚对苯二甲酸乙二醇酯母料6-15份。作为本专利技术进一步的方案:包括以下重量份数的原料:生物玻璃14-22份、磷酸钙11-13份、玛咖生物碱4-7份、甘油磷脂6-10份、α-氧化铝3.5-7份、方石英6-10份、牛磺酸3-6份、氮化碳粉末2-7份、纳米碳酸钙3-4份、硬脂酰乳酸钠2-4份、全反式虾青素4-5份、食用明胶4-7份、水合铝硅酸钙钠粘土7-10份、焦磷酸铁0.15-0.6份、聚对苯二甲酸乙二醇酯母料8-12份。作为本专利技术进一步的方案:包括以下重量份数的原料:生物玻璃17份、磷酸钙12份、玛咖生物碱6份、甘油磷脂8份、α-氧化铝5份、方石英7份、牛磺酸4份、氮化碳粉末3份、纳米碳酸钙3.2份、硬脂酰乳酸钠3份、全反式虾青素4.6份、食用明胶5份、水合铝硅酸钙钠粘土8.6份、焦磷酸铁0.28份、聚对苯二甲酸乙二醇酯母料11份。一种生物陶瓷材料的制备方法,包括以下步骤:(1)按照上述配方称取各原料,备用;(2)将生物玻璃、磷酸钙、α-氧化铝、方石英、水合铝硅酸钙钠粘土、焦磷酸铁、牛磺酸、甘油磷脂进行混粉、球磨,球磨时间20-50min,然后加入玛咖生物碱,继续球磨15-20min,得到粒度范围5-25μm的粉料;(3)向上述粉料中加入纳米碳酸钙、氮化碳粉末、硬脂酰乳酸钠、食用明胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯母料,进行混粉、球磨,球磨时间15-30min,然后加入全反式虾青素,继续球磨30-55min,得到混合粉料;(4)在石墨模具中装入上述混合粉料;(5)将装有粉料的模具放入放电等离子烧结设备中,抽真空5-7Pa,加压35-55MPa,在200-500℃/min下快速升温,烧结温度为1100-1250℃,烧结保温时间为5-15min,自然冷却,即得成品。作为本专利技术进一步的方案:所述步骤(2)将生物玻璃、磷酸钙、α-氧化铝、方石英、水合铝硅酸钙钠粘土、焦磷酸铁、牛磺酸、甘油磷脂进行混粉、球磨,球磨时间36min,然后加入玛咖生物碱,继续球磨18min,得到粒度范围5-25μm的粉料。作为本专利技术进一步的方案:所述步骤(3)向上述粉料中加入纳米碳酸钙、氮化碳粉末、硬脂酰乳酸钠、食用明胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯母料,进行混粉、球磨,球磨时间22min,然后加入全反式虾青素,继续球磨43min,得到混合粉料。作为本专利技术进一步的方案:所述步骤(5)将装有粉料的模具放入放电等离子烧结设备中,应用放电等离子(sparkplasmasintering,SPS)低温快速烧结技术,抽真空6Pa,加压40MPa,在350℃/min下快速升温,烧结温度为1200℃,烧结保温时间为12min,自然冷却,即得成品。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:该生物陶瓷材料通过原料复配发挥协同作用,具有较好的机械性能和生物功能性,且制备方法简单,制备成本降低,且原料毒性小,保护人们的身体健康,同时可较好的满足生物材料的需求。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种生物陶瓷材料,包括以下重量份数的原料:生物玻璃12份、磷酸钙10份、玛咖生物碱2份、甘油磷脂5份、α-氧化铝3份、方石英4份、牛磺酸2份、氮化碳粉末1份、纳米碳酸钙2份、硬脂酰乳酸钠2份、全反式虾青素3份、食用明胶3份、水合铝硅酸钙钠粘土5份、焦磷酸铁0.1份、聚对苯二甲酸乙二醇酯母料6份。一种生物陶瓷材料及其制备方法的制备方法,包括以下步骤:(1)按照上述配方称取各原料,备用;(2)将生物玻璃、磷酸钙、α-氧化铝、方石英、水合铝硅酸钙钠粘土、焦磷酸铁、牛磺酸、甘油磷脂进行混粉、球磨,球磨时间20min,然后加入玛咖生物碱,继续球磨15min,得到粒度范围5μm的粉料;(3)向上述粉料中加入纳米碳酸钙、氮化碳粉末、硬脂酰乳酸钠、食用明胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯母料,进行混粉、球磨,球磨时间15min,然后加入全反式虾青素,继续球磨30min,得到混合粉料;(4)在石墨模具中装入上述混合粉料;(5)将装有粉料的模具放入放电等离子烧结设备中,应用放电等离子(sparkplasmasintering,SPS)低温快速烧结技术,抽真空5Pa,加压35MPa,在200℃/min下快速升温,烧结温度为1100℃,烧结保温时间为5min,自然冷却,即得成品。对该生物陶瓷材料进行性能检测:密度3.08kg/m3;抗压强度403MPa;抗弯强度410MPa;韧性12MPa·m1/2;弹性模量20GPa。实施例2一种生物陶瓷材料,包括以下重量份数的原料:生物玻璃26份、磷酸钙15份、玛咖生物碱8份、甘油磷脂12份、α-氧化铝8份、方石英15份、牛磺酸7份、氮化碳粉末8份、纳米碳酸钙5份、硬脂酰乳酸钠5份、全反式虾青素7份、食用明胶8份、水合铝硅酸钙钠粘土11份、焦磷酸铁1份、聚对苯二甲酸乙二醇酯母料15份。一种生物陶瓷材料及其制备方法的制备方法,包括以下步骤:(1)按照上述配方称取各原料,备用;(2)将生物玻璃、磷酸钙、α-氧化铝、方石英、水合铝硅酸钙钠粘土、焦磷酸铁、牛磺酸、甘油磷脂进行混粉、球磨,球磨时间50min,然后加入玛咖生物碱,继续球磨20min,得到粒度范围25μm的粉料;(3)向上述粉料中加入纳米碳酸钙、氮化碳粉末、硬脂酰乳酸钠、食用明胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯母料,进行混粉、球磨,球磨时间30min,然后加入全反式虾青素,继续球磨55min,得到混合粉料;(4)在石墨模具中装入上述混合粉料;(5)将装有粉料的模具放入放电等离子烧结设备中,应用放电等离子(sparkplasmasintering,SPS)低温快速烧结技术,抽真空7Pa,加压55MPa,在500℃/min下快速升温,烧结温度为1250℃,烧结保温时间为15min,自然冷却,即得成品。对该生物陶瓷材料进行性能检测:密度3.01kg/m3;抗压强度402MPa;抗弯强度400MPa;韧性10MPa·m1/2;弹性模量21GPa。实施例3一种生物陶瓷材料,包括以下重量份数的原料:生物玻璃17份、磷酸钙12份、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物陶瓷材料,其特征在于,包括以下重量份数的原料:生物玻璃12‑26份、磷酸钙10‑15份、玛咖生物碱2‑8份、甘油磷脂5‑12份、α‑氧化铝3‑8份、方石英4‑15份、牛磺酸2‑7份、氮化碳粉末1‑8份、纳米碳酸钙2‑5份、硬脂酰乳酸钠2‑5份、全反式虾青素3‑7份、食用明胶3‑8份、水合铝硅酸钙钠粘土5‑11份、焦磷酸铁0.1‑1份、聚对苯二甲酸乙二醇酯母料6‑15份。

【技术特征摘要】
1.一种生物陶瓷材料,其特征在于,包括以下重量份数的原料:生物玻璃12-26份、磷酸钙10-15份、玛咖生物碱2-8份、甘油磷脂5-12份、α-氧化铝3-8份、方石英4-15份、牛磺酸2-7份、氮化碳粉末1-8份、纳米碳酸钙2-5份、硬脂酰乳酸钠2-5份、全反式虾青素3-7份、食用明胶3-8份、水合铝硅酸钙钠粘土5-11份、焦磷酸铁0.1-1份、聚对苯二甲酸乙二醇酯母料6-15份。2.根据权利要求1所述的生物陶瓷材料,其特征在于,包括以下重量份数的原料:生物玻璃14-22份、磷酸钙11-13份、玛咖生物碱4-7份、甘油磷脂6-10份、α-氧化铝3.5-7份、方石英6-10份、牛磺酸3-6份、氮化碳粉末2-7份、纳米碳酸钙3-4份、硬脂酰乳酸钠2-4份、全反式虾青素4-5份、食用明胶4-7份、水合铝硅酸钙钠粘土7-10份、焦磷酸铁0.15-0.6份、聚对苯二甲酸乙二醇酯母料8-12份。3.根据权利要求1所述的生物陶瓷材料,其特征在于,包括以下重量份数的原料:生物玻璃17份、磷酸钙12份、玛咖生物碱6份、甘油磷脂8份、α-氧化铝5份、方石英7份、牛磺酸4份、氮化碳粉末3份、纳米碳酸钙3.2份、硬脂酰乳酸钠3份、全反式虾青素4.6份、食用明胶5份、水合铝硅酸钙钠粘土8.6份、焦磷酸铁0.28份、聚对苯二甲酸乙二醇酯母料11份。4.一种如权利要求1-3任一所述的生物陶瓷材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)按照上述配方称取各原料,备用;(2)将生物玻璃、磷酸钙、α-氧化铝、方石英、水合铝硅酸钙钠粘土、焦磷酸铁、牛磺酸、甘油磷脂进行混粉、球磨,球磨时间20-5...

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:合肥图腾龙医疗用品开发有限公司
类型:发明
国别省市:安徽,34

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