一种离子共掺杂β-硅酸二钙粉体、制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种离子共掺杂β‑硅酸二钙粉体、制备方法及应用，所述离子共掺杂β‑硅酸二钙粉体的组成通式为Ca

【技术实现步骤摘要】
一种离子共掺杂β-硅酸二钙粉体、制备方法及应用
本专利技术涉及生物医用材料
，特别涉及一种离子共掺杂β-硅酸二钙粉体、制备方法及应用。
技术介绍
硅酸二钙(Ca2SiO4，C2S)是波特兰水泥熟料中最重要的组分之一，在水泥和耐火材料中，硅酸二钙已被广泛研究和应用。硅酸二钙有多种晶型，其中，介稳相的β-硅酸二钙具有水化活性，即水硬性。当β-硅酸二钙粉体与水接触，微粒表层溶解并伴随离子迁移，具有纳米孔结构的硅酸盐水合物(C-S-H)凝胶沉积在粉体微粒表面，同时氢氧化钙晶粒在水合物凝胶毛细孔区成核并长大。随着反应的进行，硅酸盐水合物凝胶聚合硬化，形成具有一定微孔和强度的块体材料。这种水化和固化的性质，加上硅酸二钙优良的生物相容性、生物活性以及适度的硅离子释放和降解性能，使得β-硅酸二钙成为了一种非常有潜力的，具有理想骨组织工程材料特点的骨组织修复替换生物材料，已引起全世界材料工作者和医药工作者的广泛关注。临床应用显示，理想的人工植骨材料不仅应具有良好的生物相容性、生物降解、骨传导和骨诱导性，而且需要有良好的血管化能力。血管的长入可以为细本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离子共掺杂β-硅酸二钙粉体，其特征在于，所述离子共掺杂β-硅酸二钙粉体的组成通式为Ca

【技术特征摘要】
1.一种离子共掺杂β-硅酸二钙粉体，其特征在于，所述离子共掺杂β-硅酸二钙粉体的组成通式为Ca2-xMx(SiO4)1-y(BO3)y，其中M离子为能置换Ca2+离子的一种或多种金属阳离子，0＜x≤1；BO33-为硼酸根离子为能取代SiO44-离子的阴离子，0≤y≤0.05。


2.根据权利要求1所述的离子共掺杂β-硅酸二钙粉体，其特征在于，所述的M为K+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Sr2+、锰离子、钴离子、Ag+、铜离子、铁离子、La3+，铈离子、铕离子中的一种或多种。


3.根据权利要求2所述的离子共掺杂β-硅酸二钙粉体，其特征在于，所述锰离子包括Mn3+和Mn2+；所述钴离子包括Co3+和Co2+；所述铜离子包括Cu+和Cu2+，所述铁离子包括Fe3+和Fe2+；所述铈离子包括Ce3+和Ce4+，所述铕离子包括Eu2+和Eu3+。


4.一种根据权利要求1-3任一所述的离子共掺杂β-硅酸二钙粉体的制备方法，其特征在于，所述制备方法为二步合成法，包括如下步骤：
S1、制备中间产物纳米硅酸一钙或纳米硼硅酸一钙粉体，在加热和搅拌状态下，将硅酸盐和/或含硼酸根离子的化合物的溶液滴加至钙盐溶液中进行反应，获得沉淀物，抽滤洗涤沉淀物，干燥，煅烧，得中间产物纳米硅酸一钙或纳米硼硅酸一钙粉体；
S2、制备离子共掺杂β-硅酸二钙粉体，将中间产物纳米硅酸一钙粉体或纳米硼硅酸一钙与掺杂金属盐粉体混合，研磨，煅烧，得到离子共掺杂β-硅酸二钙粉体。


5.根据权利要求4所述的离子共掺杂β-硅酸二钙粉体的制备方法，其特征在于，
在所述S1中，所述钙盐溶液的pH值为7-12；所述硅酸盐和/或含硼酸根离子的化合物的溶液滴加速度为25-400mL/h，所述沉淀反应温度为20-90℃，所述搅拌时间为1-10h；所述干燥温度为50-120℃，所述煅烧温度为600-950℃，煅烧时间为0.5～10h；
在所述S2中，所述煅烧温度为800-1300℃，所述煅烧时间为10-600min，所述煅烧升温速率为1-2000℃/min，所述煅烧方式为电阻炉煅烧、红外煅烧或微波煅烧。


6.根据权利要求5所述的离子共掺杂β-硅酸二钙粉体的制备方法，其特征在于，所述S2中研磨与煅烧步骤之间还包括喷雾造粒步骤，具体处理步骤包括：将混合粉体加去离子水制成固含量不低于20voL％的浆料，然后进行喷雾造粒处理。


7.根据权利要求6所述的离子共掺杂β-硅酸二钙粉体的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱阳光，李亚东，杨志杰，李亚军，徐传艳，
申请(专利权)人：苏州鼎安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32