一种生物陶瓷的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种生物陶瓷的制备方法及其应用，涉及生物陶瓷制备技术领域。包括以摩尔比2:1准确称取分析纯二水磷酸氢钙和碳酸钙，按质量比1：1.5加入蒸馏水制成磷酸三钙粉末；将五氧化二磷、氧化钙、氧化钠、氧化镁、氧化铝，按其质量比(65‑85)：(10‑18)：(10‑15)：(1‑5)：(0.1‑3)的比例制成CaO‑P2O5系玻璃粉，将磷酸三钙粉末与CaO‑P2O5系玻璃粉研磨、混匀、过筛；然后加入成孔剂混合均匀；再加入成型剂，压制成型，最后将干燥后的胚体进行烧结成型。本发明专利技术通过CaO‑P2O5系玻璃粉作为粘接剂，并通过煅烧晶化处理后的磷酸三钙多孔生物陶瓷的抗压强度得到了显著提高，使其更接近人体松质骨的强度，可在骨缺损区域能够一定的支撑能力。

Preparation method and application of bioceramics

The invention discloses a preparation method of bioceramics and its application, and relates to the technical field of bioceramics preparation. It consists of accurately weighing and analyzing pure dihydrate calcium hydrogen phosphate and calcium carbonate at molar ratio 2:1, adding distilled water at a mass ratio of 1:1.5 to prepare tricalcium phosphate powder, and preparing CaO_P2O_P2O_3 according to the mass ratio of phosphorus pentoxide, calcium oxide, sodium oxide, magnesium oxide and alumina (65_85):(10_18):(10_15):(1_5):(0.1_3). 5 series glass powder, Tricalcium phosphate powder and CaO P2O5 series glass powder grinding, mixing, screening; then adding pore forming agent mixing evenly; and then adding molding agent, pressing molding, and finally the dry embryo sintering molding. The invention uses CaO_P2O5 glass powder as the adhesive and remarkably improves the compressive strength of the porous tricalcium phosphate bioceramics after calcination and crystallization, which is closer to the strength of human cancellous bone and can support the bone defect area to a certain extent.

【技术实现步骤摘要】
一种生物陶瓷的制备方法及其应用
本专利技术属于生物陶瓷制备
，特别是涉及一种生物陶瓷的制备方法及其应用。
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。磷酸三钙基生物陶瓷通常至磷酸三钙、羟基磷灰石、磷酸四钙和它们的混合物，磷酸三钙基生物陶瓷在人体内的降解行为非常显著，是一种非常理想的硬组织缺损修复材料，但是，多孔磷酸三钙的强度较低，使其在骨缺损修复方面的应用受到了一定的限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生物陶瓷的制备方法及其应用，通过CaO-P2O5系玻璃粉作为粘接剂，并通过煅烧晶化处理后的磷酸三钙多孔生物陶瓷的抗压强度得到了显著提高，使其更接近人体松质骨的强度，可在骨缺损区域能够一定的支撑能力。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术为一种生物陶瓷的制备方法，包括以下步骤：步骤一：磷酸三钙粉末制备A)以摩尔比2:1准确称取分析纯二水磷酸氢钙和碳酸钙，按质量比1：1.5加入蒸馏水以40r/min的转速球磨60h后进行干燥；B)将干燥粉末加热至850℃，保温2h后随炉冷却以备用；步骤二：玻璃粘接剂制备将五氧化二磷、氧化钙、氧化钠、氧化镁、氧化铝，按其质量比(65-85)：(10-18)：(10-15)：(1-5)：(0.1-3)的比例混合均匀后放至硅碳炉中加热至850℃，保温0.5h后淬冷得到CaO-P2O5系玻璃粉，在经过干燥、研磨，过筛以备用；步骤三：多孔陶瓷制备将步骤一制得的磷酸三钙粉末与步骤二制得的CaO-P2O5系玻璃粉混合均匀后放入瓷研钵中进行研磨、混匀、过筛；然后加入成孔剂混合均匀，其中，磷酸三钙粉末、CaO-P2O5系玻璃粉与成孔剂的质量比为(60-80)：(20-30)：(10-20)；再加入成型剂，采用双向压制方法进行压制成型，压制压力为10-20MPa，保压时间为5-15s；最后将干燥后的胚体进行烧结成型，烧结温度为200-600℃。进一步地，步骤二与步骤三中的过筛均采用160目筛。进一步地，步骤三中进行烧结时，烧结温度在200-400℃阶段时，以1-5℃/min的升温速度进行升温，烧结温度加热至470-570℃阶段时，保温0.5-1h。进一步地，步骤三采用的成孔剂为硬脂酸。一种生物陶瓷的制备方法制备的多孔生物陶瓷的应用，所述多孔生物陶瓷应用于骨缺损修复用的新骨生长支架。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术提出的磷酸三钙制成的生物陶瓷植入体内后的很容易降解，溶解的Ca、P进入活体循环系统后形成新生骨，多孔磷酸三钙生物陶瓷能够为新骨的生长提供支架，具有优良的骨传导作用，达到骨修复的目的，能够应用于硬组织缺损修复。2、本专利技术通过CaO-P2O5系玻璃粉作为粘接剂，并通过煅烧晶化处理后的磷酸三钙多孔生物陶瓷的抗压强度得到了显著提高，使其更接近人体松质骨的强度，可在骨缺损区域能够一定的支撑能力。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一一种生物陶瓷的制备方法，包括以下步骤：步骤一：磷酸三钙粉末制备A)以摩尔比2:1准确称取分析纯二水磷酸氢钙和碳酸钙，按质量比1：1.5加入蒸馏水以40r/min的转速球磨60h后进行干燥；B)将干燥粉末加热至850℃，保温2h后随炉冷却以备用；步骤二：玻璃粘接剂制备将五氧化二磷、氧化钙、氧化钠、氧化镁、氧化铝，按其质量比65：10：10：1：0.1的比例混合均匀后放至硅碳炉中加热至850℃，保温0.5h后淬冷得到CaO-P2O5系玻璃粉，在经过干燥、研磨，过筛以备用；步骤三：多孔陶瓷制备将步骤一制得的磷酸三钙粉末与步骤二制得的CaO-P2O5系玻璃粉混合均匀后放入瓷研钵中进行研磨、混匀、过筛；然后加入成孔剂混合均匀，其中，磷酸三钙粉末、CaO-P2O5系玻璃粉与成孔剂的质量比为60：20：10；再加入成型剂，采用双向压制方法进行压制成型，压制压力为10MPa，保压时间为5s；最后将干燥后的胚体进行烧结成型，烧结温度为200℃。其中，步骤二与步骤三中的过筛均采用160目筛。其中，步骤三中进行烧结时，烧结温度在200-400℃阶段时，以1℃/min的升温速度进行升温，烧结温度加热至470-570℃阶段时，保温0.5h。其中，步骤三采用的成孔剂为硬脂酸。实施例二一种生物陶瓷的制备方法，包括以下步骤：步骤一：磷酸三钙粉末制备A)以摩尔比2:1准确称取分析纯二水磷酸氢钙和碳酸钙，按质量比1：1.5加入蒸馏水以40r/min的转速球磨60h后进行干燥；B)将干燥粉末加热至850℃，保温2h后随炉冷却以备用；步骤二：玻璃粘接剂制备将五氧化二磷、氧化钙、氧化钠、氧化镁、氧化铝，按其质量比75：14：12：3：1的比例混合均匀后放至硅碳炉中加热至850℃，保温0.5h后淬冷得到CaO-P2O5系玻璃粉，在经过干燥、研磨，过筛以备用；步骤三：多孔陶瓷制备将步骤一制得的磷酸三钙粉末与步骤二制得的CaO-P2O5系玻璃粉混合均匀后放入瓷研钵中进行研磨、混匀、过筛；然后加入成孔剂混合均匀，其中，磷酸三钙粉末、CaO-P2O5系玻璃粉与成孔剂的质量比为70：25：13；再加入成型剂，采用双向压制方法进行压制成型，压制压力为16MPa，保压时间为11s；最后将干燥后的胚体进行烧结成型，烧结温度为450℃。其中，步骤二与步骤三中的过筛均采用160目筛。其中，步骤三中进行烧结时，烧结温度在200-400℃阶段时，以2℃/min的升温速度进行升温，烧结温度加热至470-570℃阶段时，保温0.8h。其中，步骤三采用的成孔剂为硬脂酸。实施例三一种生物陶瓷的制备方法，包括以下步骤：步骤一：磷酸三钙粉末制备A)以摩尔比2:1准确称取分析纯二水磷酸氢钙和碳酸钙，按质量比1：1.5加入蒸馏水以40r/min的转速球磨60h后进行干燥；B)将干燥粉末加热至850℃，保温2h后随炉冷却以备用；步骤二：玻璃粘接剂制备将五氧化二磷、氧化钙、氧化钠、氧化镁、氧化铝，按其质量比85：18：15：5：3的比例混合均匀后放至硅碳炉中加热至850℃，保温0.5h后淬冷得到CaO-P2O5系玻璃粉，在经过干燥、研磨，过筛以备用；步骤三：多孔陶瓷制备将步骤一制得的磷酸三钙粉末与步骤二制得的CaO-P2O5系玻璃粉混合均匀后放入瓷研钵中进行研磨、混匀、过筛；然后加入成孔剂混合均匀，其中，磷酸三钙粉末、CaO-P2O5系玻璃粉与成孔剂的质量比为80：30：20；再加入成型剂，采用双向压制方法进行压制成型，压制压力为20MPa，保压时间为15s；最后将干燥后的胚体进行烧结成型，烧结温度为600℃。其中，步骤二与步骤三中的过筛均采用160目筛。其中，步骤三中进行烧结时，烧结温度在200-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：磷酸三钙粉末制备A)以摩尔比2:1准确称取分析纯二水磷酸氢钙和碳酸钙，按质量比1：1.5加入蒸馏水以40r/min的转速球磨60h后进行干燥；B)将干燥粉末加热至850℃，保温2h后随炉冷却以备用；步骤二：玻璃粘接剂制备将五氧化二磷、氧化钙、氧化钠、氧化镁、氧化铝，按其质量比(65‑85)：(10‑18)：(10‑15)：(1‑5)：(0.1‑3)的比例混合均匀后放至硅碳炉中加热至850℃，保温0.5h后淬冷得到CaO‑P2O5系玻璃粉，在经过干燥、研磨，过筛以备用；步骤三：多孔陶瓷制备将步骤一制得的磷酸三钙粉末与步骤二制得的CaO‑P2O5系玻璃粉混合均匀后放入瓷研钵中进行研磨、混匀、过筛；然后加入成孔剂混合均匀，其中，磷酸三钙粉末、CaO‑P2O5系玻璃粉与成孔剂的质量比为(60‑80)：(20‑30)：(10‑20)；再加入成型剂，采用双向压制方法进行压制成型，压制压力为10‑20MPa，保压时间为5‑15s；最后将干燥后的胚体进行烧结成型，烧结温度为200‑600℃。

【技术特征摘要】
1.一种生物陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：磷酸三钙粉末制备A)以摩尔比2:1准确称取分析纯二水磷酸氢钙和碳酸钙，按质量比1：1.5加入蒸馏水以40r/min的转速球磨60h后进行干燥；B)将干燥粉末加热至850℃，保温2h后随炉冷却以备用；步骤二：玻璃粘接剂制备将五氧化二磷、氧化钙、氧化钠、氧化镁、氧化铝，按其质量比(65-85)：(10-18)：(10-15)：(1-5)：(0.1-3)的比例混合均匀后放至硅碳炉中加热至850℃，保温0.5h后淬冷得到CaO-P2O5系玻璃粉，在经过干燥、研磨，过筛以备用；步骤三：多孔陶瓷制备将步骤一制得的磷酸三钙粉末与步骤二制得的CaO-P2O5系玻璃粉混合均匀后放入瓷研钵中进行研磨、混匀、过筛；然后加入成孔剂混合均匀，其中，磷酸三钙粉末、CaO-P2O5系玻璃粉与成孔剂的质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：马义才，
申请(专利权)人：合肥中科富华新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34