骨骼修复用羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种骨骼修复用羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷的制备方法，涉及生物材料领域，由以下质量份数的各个组分制备而成：羟基磷灰石30‑50份、钛酸钠20‑40份、纳米氧化钛5‑10份、氧化锆3‑7份、氮化硼2‑6份、氧化铝5‑10份和纳米氧化锌2‑5份。一种羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷的制备方法，制备步骤如下：(1)称量；(2)球磨；(3)冷压成型；(4)高温煅烧；(5)冷却。本发明专利技术提供的羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷，是利用钛酸钠对羟基磷灰石生物活性的促进作用，进一步提高羟基磷灰石的生物性能。因此，本发明专利技术提供的羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷具有较好的生物活性，是一种理想的骨骼修复替代材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物材料领域，特别涉及一种羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷及该生物陶瓷的制备方法。
技术介绍
随着材料科技的发展，生物材料因其对机体组织进行修复、替代与再生的特殊性能，已经成为当今生物医学领域重要的研究方向之一。生物硬组织代用材料最早是使用体骨、动物骨，后来发展到采用不锈钢和塑料，由于不锈钢存在溶析、腐蚀和疲劳问题，塑料存在稳定性差和强度低的问题。因此造成生物材料发展的瓶颈，生物陶瓷的出现，改善了现有替代材料的不足，因其诸多优势，因此，生物陶瓷具有了广阔的发展前景。磷酸钙陶瓷(CPC)是生物活性陶瓷材料中的重要种类，目前研究和应用最多的是羟基磷灰石(HA)和磷酸三钙(TCP)。磷酸钙陶瓷含有CaO和P2O5两种成份，是构成人体硬组织的重要无机物质，植入人体后，其表面同人体组织可通过键的结合，达到完全亲和。其中，HA在组成和结构上与人骨和牙齿非常相似，HA能使骨细胞附着在其表面,随着新骨的生长，这个连接地带逐渐萎缩，并且HA通过晶体外层成为骨的一部分,新骨可以从HA植入体与原骨结合处沿着植入体表面或内部贯通性孔隙攀附生长。HA生物活性陶瓷是典型生物活性陶瓷，植入体内后能与组织在界面上形成化学键性结合,具有较高的力学性能，在人体生理环境中可溶解性较低。目前，人们对钛酸钠的研究相对较少，钛酸钠也是具备一定生物活性的物质之一，其在陶瓷领域已经有所发展，已有研究表明，钛酸钠对羟基磷灰石的生物活性具有促进作用。
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一种羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷及其制备方法。本专利技术的技术方案：一种羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷，由以下质量份数的各个组分制备而成：羟基磷灰石30-50份、钛酸钠20-40份、纳米氧化钛5-10份、氧化锆3-7份、氮化硼2-6份、氧化铝5-10份和纳米氧化锌2-5份。作为优选，各个组分的质量份数为：羟基磷灰石35-45份、钛酸钠25-36份、纳米氧化钛6-9份、氧化锆4-6份、氮化硼3-5份、氧化铝6-8份和纳米氧化锌3-4份。作为优选，各个组分的质量份数为：羟基磷灰石42份、钛酸钠34份、纳米氧化钛8份、氧化锆5份、氮化硼4份、氧化铝7份和纳米氧化锌3份。一种羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷的制备方法，制备步骤如下：（1）称量：准确称取各个组分；（2）球磨：将各个组分混合在一起，放入球磨机进行研磨混合；（3）冷压成型：将混合粉体进行冷压成型；（4）粉体成型后放入模具中，进行高温煅烧，温度为1000℃-1400℃，压力300-800MPa，时间3-10h；（5）煅烧之后，待冷却取出，即得到块状羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷。作为优选，步骤（4）中煅烧的温度为1150℃。作为优选，步骤（4）中煅烧的压力为600MPa。有益效果：本专利技术提供的羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷，是利用钛酸钠对羟基磷灰石生物活性的促进作用，进一步提高羟基磷灰石的生物性能。钛酸钠和羟基磷灰石经高温煅烧之后，钛酸钠形态发生变化，在钛酸钠层之中含有钙离子，含有钙离子的钛酸钠层对羟基磷灰石的沉积具有更高的诱惑力，在人体内更加促进羟基磷灰石的形成。因此，本专利技术提供的羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷具有较好的生物活性，是一种理想的骨骼修复替代材料。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1：一种羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷，包括以下质量份数的各个组分：羟基磷灰石50份、钛酸钠40份、纳米氧化钛10份、氧化锆7份、氮化硼6份、氧化铝10份和纳米氧化锌5份。根据本专利技术提供的制备方法制备羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷，步骤如下：（1）称量：准确称取各个组分；（2）球磨：将各个组分混合在一起，放入球磨机进行研磨混合；（3）冷压成型：将混合粉体采用60T压机进行压制；（4）粉体成型后放入模具中，进行高温煅烧，温度为1300℃，压力700MPa，时间4h；（5）煅烧之后，待冷却取出，即得到块状羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷。对得到的块状羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷进行检测，检测生物陶瓷的性能：硬度840HV；压缩强度1100MPa；抗弯强度420MPa；韧性16MPa·m1/2。实施例2：一种羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷，包括以下质量份数的各个组分：羟基磷灰石30份、钛酸钠20份、纳米氧化钛5份、氧化锆3份、氮化硼2份、氧化铝5份和纳米氧化锌2份。根据本专利技术提供的制备方法制备羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷，步骤如下：（1）称量：准确称取各个组分；（2）球磨：将各个组分混合在一起，放入球磨机进行研磨混合；（3）冷压成型：将混合粉体采用60T压机进行压制；（4）粉体成型后放入模具中，进行高温煅烧，温度为1300℃，压力700MPa，时间7h；（5）煅烧之后，待冷却取出，即得到块状羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷。对得到的块状羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷进行检测，检测生物陶瓷的性能：硬度810HV；压缩强度1060MPa；抗弯强度400MPa；韧性14MPa·m1/2。实施例3：一种羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷，包括以下质量份数的各个组分：羟基磷灰石35份、钛酸钠25份、纳米氧化钛6份、氧化锆4份、氮化硼3份、氧化铝6份和纳米氧化锌3份。根据本专利技术提供的制备方法制备羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷，步骤如下：（1）称量：准确称取各个组分；（2）球磨：将各个组分混合在一起，放入球磨机进行研磨混合；（3）冷压成型：将混合粉体采用60T压机进行压制；（4）粉体成型后放入模具中，进行高温煅烧，温度为1150℃，压力600MPa，时间6h；（5）煅烧之后，待冷却取出，即得到块状羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷。对得到的块状羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷进行检测，检测生物陶瓷的性能：硬度810HV；压缩强度1060MPa；抗弯强度400MPa；韧性14MPa·m1/2。实施例4：一种羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷，包括以下质量份数的各个组分：羟基磷灰石45份、钛酸钠36份、纳米氧化钛9份、氧化锆6份、氮化硼5份、氧化铝8份和纳米氧化锌4份。根据本专利技术提供的制备方法制备羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷，步骤如下：（1）称量：准确称取各个组分；（2）球磨：将各个组分混合在一起，放入球磨机进行研磨混合；（3）冷压成型：将混合粉体采用60T压机进行压制；（4）粉体成型后放入模具中，进行高温煅烧，温度为1150℃，压力600MPa，时间6h；（5）煅烧之后，待冷却取出，即得到块状羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷。对得到的块状羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷进行检测，检测生物陶瓷的性能：硬度820HV；压缩强度1080MPa；抗弯强度410MPa；韧性16MPa·m1/2。实施例5：一种羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷，包括以下质量份数的各个组分：羟基磷灰石42份、钛酸钠34份、纳米氧化钛8份、氧化锆5份、氮化硼4份、氧化铝7份和纳米氧化锌3份。根据本专利技术提供的制备方法制备羟基磷灰石/钛酸钠复合生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷的制备方法，其特征在于，该复合生物陶瓷由以下质量份数的各个组分制备而成：羟基磷灰石42份、钛酸钠34份、纳米氧化钛8份、氧化锆5份、氮化硼4份、氧化铝7份和纳米氧化锌3份;所述的制备方法，包括的制备步骤如下：（1）称量：准确称取各个组分；（2）球磨：将各个组分混合在一起，放入球磨机进行研磨混合；（3）冷压成型：将混合粉体进行冷压成型；（4）粉体成型后放入模具中，进行高温煅烧，温度为1150℃，压力600MPa，时间5h；（5）煅烧之后，待冷却取出，即得到块状羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷。

【技术特征摘要】
1.一种羟基磷灰石/钛酸钠复合生物陶瓷的制备方法，其特征在于，该复合生物陶瓷由以下质量份数的各个组分制备而成：羟基磷灰石42份、钛酸钠34份、纳米氧化钛8份、氧化锆5份、氮化硼4份、氧化铝7份和纳米氧化锌3份;所述的制备方法，包括的制备步骤如下：（1）称量：准确称取...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：陈国栋，
类型：发明
国别省市：江苏;32