A gel casting method for preparing biomedical HA alloy coating is a field of gel casting and preparation of biomaterials. The invention will use the methyl cellulose gel system to prepare hydroxyapatite, transition layer and biomedical alloy composite coating material by centrifugal casting, so as to combine the high strength of biomedical metal material with a layer of hydroxyapatite coating. The HA coated biomedical alloy prepared by this method has good biocompatibility and excellent mechanical properties, and has good corrosion resistance and high specific strength. The non-toxic gel system has good formability and high bonding strength. The process is simple and can be formed near net shape. The products with complex shape can be processed at one time, which improves the utilization ratio of materials and reduces the processing cost.
【技术实现步骤摘要】
一种凝胶注模制备生物医用合金HA涂层的方法
本专利技术属于凝胶注模制备生物材料的领域,提供了一种凝胶注模制备生物医用合金HA涂层的方法。
技术介绍
羟基磷灰石(HA)具有吸附蛋白质、氨基酸、脂质和葡聚糖的作用。体内埋植实验表明,羟基磷灰石涂层可以强有力地与骨形成化学结合,具有相当高的生物相容性,植入人体后在体液的作用下,钙和磷会游离出材料的表面被机体吸收与原骨结合成一体,形成牢固的骨性结合,即使偶然破裂,也能在体内愈合。羟基磷灰石不但具有骨传导性,而且还具有骨诱导性是一种新型的人工骨置换材料。但由于羟基磷灰石(HA)该类材料克服不了自身强度低、脆性大的弱点,大大限制了其在临床医学中的应用,仅能应用于非承载的小型种植体,如人工齿骨、耳骨、充填骨缺损等。为了解决上述问题,人们将它涂敷于钛合金等金属表面,对生物金属材料进行表面改性,做成人工器件,具有高强度、韧性好等特点,取代受损组织以补偿或恢复其原来的功能,取得了很大成效。但是此类涂层制备方法仍然存在一些问题,例如无法一次制备出具有涂层和金属基体的材料,工艺复杂时间耗费长,对于一些复杂形状的构件存在加工成形困难的特点。因此使用一种新的凝胶注模制备生物医用合金HA涂层的方法,不仅可以制备出既有良好生物相容性又有优良机械性的羟基磷灰石金属材料,净尽成型,根据不同的需求量身打造等材制备出所需制品,提高了材料利用率降低了加工成本。
技术实现思路
本专利技术的目的提供了一种凝胶注模制备生物医用合金HA涂层的方法,该方法在制备出既有良好生物相容性又有优良机械性的羟基磷灰石金属材料上取得了令人满意的成果,并能近净成形,根据不同的 ...
【技术保护点】
1.一种凝胶注模制备生物医用合金HA涂层的方法,其特征在于,按如下步骤制备:(1)模具制备:根据使用需求制备出符合形状要求的空腔凝胶注模模具;(2)配制预混液:按照体积分数百分比配制预混液,在溶剂中加入有机体和造孔剂,其中有机体0.8‑8%、造孔剂0.03‑5%、余量是溶剂,搅拌至溶解完全;(3)制备浆料:分别称量35‑80vol.%的羟基磷灰石粉、过渡层粉末和金属合金粉末,在三种粉体中分别加入步骤(2)中的预混液,再分别加入抗氧化剂0.01‑0.5%、分散剂0.01‑1.5%和消泡剂0.01‑0.8%,搅拌均匀,然后分别将三种浆料放入行星球磨机中,进行混料,其中球料比为3:1‑7:1,刚玉球的直径为1‑5mm,球磨速度为100r/min‑250r/min,球磨时间5‑20min,将球磨后的羟基磷灰石浆料、过渡层浆料、金属合金粉浆料取出备用;(4)模具预处理:将步骤(1)中制备好的凝胶注模模具内层均匀喷洒一层脱模剂,然后将空腔模具固定安置在离心机的旋转转台上;(5)挂浆:分别称取步骤(3)中配制好的羟基磷灰石浆料5‑25wt.%,过渡层浆料3‑16wt.%,余量是金属合金粉浆料;首先将 ...
【技术特征摘要】
1.一种凝胶注模制备生物医用合金HA涂层的方法,其特征在于,按如下步骤制备:(1)模具制备:根据使用需求制备出符合形状要求的空腔凝胶注模模具;(2)配制预混液:按照体积分数百分比配制预混液,在溶剂中加入有机体和造孔剂,其中有机体0.8-8%、造孔剂0.03-5%、余量是溶剂,搅拌至溶解完全;(3)制备浆料:分别称量35-80vol.%的羟基磷灰石粉、过渡层粉末和金属合金粉末,在三种粉体中分别加入步骤(2)中的预混液,再分别加入抗氧化剂0.01-0.5%、分散剂0.01-1.5%和消泡剂0.01-0.8%,搅拌均匀,然后分别将三种浆料放入行星球磨机中,进行混料,其中球料比为3:1-7:1,刚玉球的直径为1-5mm,球磨速度为100r/min-250r/min,球磨时间5-20min,将球磨后的羟基磷灰石浆料、过渡层浆料、金属合金粉浆料取出备用;(4)模具预处理:将步骤(1)中制备好的凝胶注模模具内层均匀喷洒一层脱模剂,然后将空腔模具固定安置在离心机的旋转转台上;(5)挂浆:分别称取步骤(3)中配制好的羟基磷灰石浆料5-25wt.%,过渡层浆料3-16wt.%,余量是金属合金粉浆料;首先将称量好的羟基磷灰石浆料倒入固定在旋转台上的空腔模具内,在50-200r/min的转速下旋转5-15min,使羟基磷灰石浆料均匀浇覆在模具内层,然后将称量好的过渡层浆料倒入旋转台上的模具内,在50-200r/min的转速下旋转10-20min,使过渡层浆料均匀浇覆在羟基磷灰石外侧;(6)注模:将步骤(5)中内侧依次浇覆有羟基磷灰石和过渡层浆料的模具从旋转台上取下,将称量好的金属合金粉浆料浇注于模具内,并进行真空消泡处理,在烘箱40-70℃中保温5-12h;(7)脱胶烧结:将步骤(6)中浇注好的模具取出脱模,在脱脂炉中加热至400-900℃,保温30...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨芳,邵艳茹,芦博昕,张策,郭志猛,隋延力,冯钊红,陆天行,李沛,孙海霞,
申请(专利权)人:北京科技大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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