本发明专利技术公开了一种碳纳米管/氧化铝生物陶瓷及其制备方法，属于生物医用材料领域，由以下质量份数的各个组分制备而成：纳米氧化铝55.0-75.0份、碳纳米管5.0-10.0份、300目锆石粉3.5-5.5份、纳米氧化锡1.5-3.0份、磷酸镁2.0-4.5份、氧化钇1.0-2.5份、硫酸钡2.0-5.0份和五氧化二钽1.1-1.9份。一种碳纳米管/氧化铝生物陶瓷的制备方法，制备步骤如下：（1）备料；（2）制备预混料；（3）真空煅烧；（4）逐步冷却；（5）待冷却取出。本发明专利技术提供的碳纳米管/氧化铝生物陶瓷，即保持了氧化铝生物陶瓷较好的抗压强度、耐磨性和优良的生物相容性，同时进一步提高了其抗弯强度和断裂韧性，使其得到更为广泛的应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物材料领域，特别涉及一种碳纳米管/氧化铝生物陶瓷及该生物陶瓷的制备方法。
技术介绍
生物陶瓷材料作为生物医学材料始于18世纪初，发展至今，已经有多种生物陶瓷材料可应用到生物医学领域。中国陶瓷具有悠久的历史，但在生物陶瓷领域，我国于20世纪70年代初期开始进行研究，并用于临床。1974年开展微晶玻璃用于人工关节的研究；1977年氧化铝陶瓷在临床上获得应用；1979年高纯氧化铝单晶用于临床，以后又有新型生物陶瓷材料不断出现，并应用于临床。目前生物陶瓷的应用范围也正在逐步扩大，现可应用于人工骨、人工关节、人工齿根、骨充填材料、骨置换材料、骨结合材料、还可应用于人造心脏瓣膜、人工肌腱、人工血管、人工气管，经皮引线可应用于体内医学监测等。生物陶瓷材料可分为生物惰性陶瓷，例如Al2O3, 2抑2等，和生物活性陶瓷，例如致密羟基磷灰石和生物活性玻璃等，其中，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。其中氧化铝陶瓷具有相当高的压缩强度，耐磨性能好，耐热性好，可以直接与骨固定。已被用作人工骨、牙根、关节、螺栓。从60年代后期，已广泛用作硬组织修复。由于氧化铝陶瓷植入人体后表面生成极薄的纤维膜，界面无化学反应，多用于全臀复位修复术及股骨和髋骨部连接。不同于氧化锆生物陶瓷之处在于，氧化铝生物陶瓷表面较为粗糙，抗弯强度较差，断裂韧性也不理想，虽然应用较为广泛，但是由于抗弯性能和断裂韧性的不足，导致其使用越来越多的受到限制。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题:针对上述不足，克服现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供。本专利技术的技术方案:一种碳纳米管/氧化铝生物陶瓷，由以下质量份数的各个组分制备而成: 纳米氧化铝55.0-75.0份、碳纳米管5.0-10.0份、300目锆石粉3.5-5.5份、纳米氧化锡1.5-3.0份、磷酸镁2.0-4.5份、氧化钇1.0-2.5份、硫酸钡2.0-5.0份和五氧化二钽1.1-L 9 份。作为优选，所述生物陶瓷由以下质量份数的各个组分制备而成:纳米氧化铝65.0-72.0份、碳纳米管6.0-8.0份、300目锆石粉4.2-4.8份、纳米氧化锡1.8-2.5份、磷酸镁2.8-3.8份、氧化钇1.5-2.2份、硫酸钡3.5-4.6份和五氧化二钽1.3-1.7份。更优地，所述生物陶瓷由以下质量份数的各个组分制备而成:纳米氧化铝71.0份、碳纳米管7.2份、300目锆石粉4.5份、纳米氧化锡2.2份、磷酸镁3.1份、氧化钇1.8份、硫酸钡4.3份和五氧化二钽1.6份。一种碳纳米管/氧化铝生物陶瓷的制备方法，制备步骤如下: (1)备料:准确称取各个组分； (2)制备预混料:将各个组分混合在一起，放入研磨机中进行研磨，得到预混料； (3)真空煅烧:将步骤(2)制备的预混料放入模具中，放入真空煅烧炉中进行真空煅烧，温度为 8500C -1100。。，时间 3-7h ；(4)逐步冷却:煅烧之后，控制真空煅烧炉温度下降速度，以120°C/h的速度降温； (5)待冷却至室温取出，即得到块状碳纳米管/氧化铝生物陶瓷。作为优选，步骤(3)中高温煅烧的温度为980°C。作为优选，步骤(4)逐步冷却阶段，在煅烧之后Ih降温至600°C，然后以100°C /h的速度降温至室温。有益效果:本专利技术提供的碳纳米管/氧化铝生物陶瓷，是以氧化铝生物陶瓷为基础，氧化铝生物陶瓷具有相当高的压缩强度，耐磨性能好，耐热性好，可以直接与骨固定，而且由于氧化铝陶瓷植入人体后表面生成极薄的纤维膜，界面无化学反应，具有较好的生物相容性，因此，为克服其抗弯强度和断裂韧性方面的不足，使其具有更为广泛的应用，本专利技术在组分中加入碳纳米管、五氧化二钽、锆石粉等组分，尤其是碳纳米管，可显著提高生物陶瓷的机械强度，而且还具有较好的生物相容性。因此，本专利技术提供的碳纳米管/氧化铝生物陶瓷，即保持了氧化铝生物陶瓷较好的抗压强度、耐磨性和优良的生物相容性，同时进一步提高了其抗弯强度和断裂韧性，使其得到更为广泛的应用。【具体实施方式】为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。实施例1: 一种碳纳米管/氧化铝生物陶瓷，由以下质量份数的各个组分制备而成: 纳米氧化铝55.0份、碳纳米管5.0份、300目锆石粉3.5份、纳米氧化锡1.5份、磷酸镁2.0份、氧化钇1.0份、硫酸钡2.0份和五氧化二钽1.1份。—种碳纳米管/氧化铝生物陶瓷的制备方法，制备步骤如下: (1)备料:准确称取各个组分； (2)制备预混料:将各个组分混合在一起，放入研磨机中进行研磨，得到预混料； (3)真空煅烧:将步骤(2)制备的预混料放入模具中，放入真空煅烧炉中进行真空煅烧，温度为980°C，时间6h ;(4)逐步冷却:煅烧之后，Ih降温至600°C，然后以100°C/h的速度降温至室温； (5)待冷却至室温取出，即得到块状碳纳米管/氧化铝生物陶瓷。对得到的块状碳纳米管/氧化铝生物陶瓷进行性能检测:密度4.67 g*cm3，抗压强度4330 MPa ;抗弯强度867 MPa ;韧性15 MPa.m1/2;弹性模量276 GPa0实施例2: 一种碳纳米管/氧化铝生物陶瓷，由以下质量份数的各个组分制备而成: 纳米氧化铝75.0份、碳纳米管10.0份、300目锆石粉5.5份、纳米氧化锡3.0份、磷酸镁4.5份、氧化钇2.5份、硫酸钡5.0份和五氧化二钽1.9份。一种碳纳米管/氧化铝生物陶瓷的制备方法，制备步骤如下: (1)备料:准确称取各个组分； (2)制备预混料:将各个组分混合在一起，放入研磨机中进行研磨，得到预混料； (3)真空煅烧:将步骤(2)制备的预混料放入模具中，放入真空煅烧炉中进行真空煅烧，温度为980°C，时间6h ;(4)逐步冷却:煅烧之后，Ih降温至600°C，然后以100°C/h的速度降温至室温； (5)待冷却至室温取出，即得到块状碳纳米管/氧化铝生物陶瓷。对得到的块状碳纳米管/氧化铝生物陶瓷进行性能检测:密度4.86 g 3，抗压强度4当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种碳纳米管/氧化铝生物陶瓷，其特征在于，由以下质量份数的各个组分制备而成：纳米氧化铝55.0‑75.0份、碳纳米管5.0‑10.0份、300目锆石粉3.5‑5.5份、纳米氧化锡1.5‑3.0份、磷酸镁2.0‑4.5份、氧化钇1.0‑2.5份、硫酸钡2.0‑5.0份和五氧化二钽1.1‑1.9份。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：金仲恩，全春兰，张帆，
申请(专利权)人：苏州蔻美新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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