利用激光的磷灰石粉末合成方法技术

提供一种利用激光的磷灰石粉末合成方法，其包括如下步骤：将基板浸渍于磷灰石形成用前体溶液中；向浸渍于所述磷灰石形成用前体溶液中的基板上的区域照射激光束；以及获得在所述磷灰石形成用前体溶液中生成的磷灰石粉末。磷灰石形成用前体溶液中生成的磷灰石粉末。磷灰石形成用前体溶液中生成的磷灰石粉末。

【技术实现步骤摘要】
利用激光的磷灰石粉末合成方法


[0001]本专利技术涉及一种利用激光的磷灰石粉末合成方法，具体涉及将基板浸渍于磷灰石形成用前体溶液并照射激光以形成磷灰石粉末的方法。

技术介绍

[0002]作为最为广泛使用的医用金属材料，钛基合金具有低弹性模量和突出的生物相容性，并且耐腐蚀性等比以往所使用的生物金属更加优秀。然而，因其具有生物惰性而无法直接诱导骨形成，需要相当长的治疗时间来实现骨结合，并且自然形成的氧化粉末的厚度薄，会很快消失，从而无法引导邻近的骨组织的再生。
[0003]因此，正在通过种植体表面处理来赋予生物活性度，以解决上述种植体无法直接与骨骼结合的问题，并解决为了缩短骨结合期间而松弛的问题。正在以物理、化学方法对用作种植体的主要材料的钛的表面实施表面处理以进一步提高生物活性，从而缩短种将植体植入人体后的愈合期，并且正在持续地进行关于更加有效的表面处理的研究。
[0004]此时，使用羟基磷灰石作为对钛的表面进行表面处理的材料。作为构成人体的硬组织的基本组分，羟基磷灰石(hydroxyapatite)还被用作骨组织移植或骨再生材料。羟基磷灰石的化学结构为Ca
10
(PO4)6(OH)2，人体的牙釉质中的羟基磷灰石主要分布于约1～2mm厚度的最外层牙釉质。这种羟基磷灰石能够体现再矿化效果，因此，具有填补脱钙牙釉质的微小空隙的功能。
[0005]除上述种植体表面处理以外，还要求磷灰石根据不同应用领域具备适合的粒子组分和粒径，以提供与用途相应的特征。以往主要采用固相反应法和水热合成法，以制备针状或板状的磷灰石粒子。然而，这些现有的方法存在诸多问题。
[0006]固相反应法的问题在于，热处理温度约为800℃～1200℃的高温，因此，所制备的粒子会增大至数十微米，并且在反应之后需要介入混合、煅烧、粉碎等复杂的后期工序，因此，无法成为在工业上有利的方法。
[0007]另一方面，水热合成法通常是利用非晶质的已沉淀的磷酸钙(Calcium Phosphate)在高压釜中以约150～250℃的温度范围进行反应的方法，需要沉淀和水热合成两步工序，并且需要混合多种添加剂，工艺本身复杂，因此，在大量生产上存在问题。

技术实现思路

[0008]技术问题
[0009]本专利技术旨在解决上述多个问题，其目的在于，提供一种利用激光的磷灰石粉末合成方法，其向浸渍于磷灰石形成用前体溶液中的基材的表面照射激光以合成磷灰石粉末。
[0010]然而，这一技术问题是示例性的，本专利技术的范围不限于此。
[0011]技术方案
[0012]根据用于达成上述目的的本专利技术的一观点，提供一种利用激光的磷灰石粉末合成方法，其包括如下步骤：(a)将基板浸渍于磷灰石形成用前体溶液中；(b)向浸渍于所述磷灰
石形成用前体溶液中的基板上的区域照射激光束；以及(c)获得在所述磷灰石形成用前体溶液中生成的磷灰石粉末。
[0013]另外，根据本专利技术的一实施例，能够在所述步骤(c)中合成由化学式1表示的磷灰石粉末。
[0014]化学式1：
[0015](M1)
a
(M2)
10－a
(ZO4)6(X)2[0016]其中，M1、M2分别是选自Ca
2+
、Pb
2+
、Sr
2+
、Mg
2+
、Fe
2+
、Mn
2+
、Cd
2+
、Ba
2+
、Co
2+
、Ni
2+
、Cu
2+
、Zn
2+
、Sn
2+
、Eu
2+
、Na
+
、K
+
、Li
+
、Rb
+
、NH
4+
、La
3+
、Ce
3+
、Sm
3+
、Eu
3+
、Y
3+
、Bi
3+
、Cr
3+
、Th
4+
、U
4+
以及U
6+
中的一种，
[0017]ZO4是选自PO
43
‑
、AsO
43
‑
、SiO
44
‑
、VO
43
‑
、CrO
43
‑
、CrO
42
‑
、MnO
43
‑
、SO
42
‑
、SeO
42
‑
、BeF
42
‑
、GeO
44
‑
、ReO
53
‑
、SbO3F4‑
、SiON5‑
、BO
45
‑
、BO
33
‑
以及CO
32
‑
中的一种，
[0018]X是选自F
‑
、OH
‑
、Cl
‑
、O2‑
、O3‑
、NCO
‑
、BO2‑
、Br
‑
、I
‑
、NO2‑
、NO3‑
、CO
32
‑
、O
22
‑
、O2‑
、S2‑
、NCN2‑
以及NO
22
‑
中的一种，
[0019]a是0～10之间的实数。
[0020]另外，根据本专利技术的一实施例，在所述步骤(a)中，所述磷灰石形成用前体溶液中可以溶解有M1离子、M2离子以及ZO4离子。
[0021]另外，根据本专利技术的一实施例，当所述磷灰石形成用前体溶液包含Ca
2+
离子和PO
43
‑
离子时，能够在所述步骤(c)中形成羟基磷灰石粉末。
[0022]另外，根据本专利技术的一实施例，当所述磷灰石形成用前体溶液包含Mg
2+
离子时，能够在所述步骤(c)中形成羟基磷灰石、含Mg磷灰石、白磷钙石(whitlockite)以及它们的组合中的一种磷灰石粉末。
[0023]另外，根据本专利技术的一实施例，可通过调节所述磷灰石形成用前体溶液的浓度来控制所述磷灰石粉末的尺寸。
[0024]另外，根据本专利技术的一实施例，所述步骤(b)可以包括调节激光束照射时间以控制所生成的磷灰石粉末的尺寸的步骤。
[0025]另外，根据本专利技术的一实施例，所述步骤(b)可以包括调节激光束输出功率以控制所生成的磷灰石粉末的尺寸的步骤。
[0026]另外，根据本专利技术的一实施例，可通过调节所述磷灰石形成用前体溶液的组分来控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用激光的磷灰石粉末合成方法，其包括如下步骤：(a)将基板浸渍于磷灰石形成用前体溶液中；(b)向浸渍于所述磷灰石形成用前体溶液中的基板上的区域照射激光束；以及(c)获得在所述磷灰石形成用前体溶液中生成的磷灰石粉末。2.根据权利要求1所述的利用激光的磷灰石粉末合成方法，其中，在所述步骤(c)中，合成由化学式1表示的磷灰石粉末，化学式1：(M1)
a
(M2)
10－a
(ZO4)6(X)2其中，M1、M2分别是选自Ca
2+
、Pb
2+
、Sr
2+
、Mg
2+
、Fe
2+
、Mn
2+
、Cd
2+
、Ba
2+
、Co
2+
、Ni
2+
、Cu
2+
、Zn
2+
、Sn
2+
、Eu
2+
、Na
+
、K
+
、Li
+
、Rb
+
、NH
4+
、La
3+
、Ce
3+
、Sm
3+
、Eu
3+
、Y
3+
、Bi
3+
、Cr
3+
、Th
4+
、U
4+
以及U
6+
中的一种，ZO4是选自PO
43
‑
、AsO
43
‑
、SiO
44
‑
、VO
43
‑
、CrO
43
‑
、CrO
42
‑
、MnO
43
‑
、SO
42
‑
、SeO
42
‑
、BeF
42
‑
、GeO
44
‑
、ReO
53
‑
、SbO3F4‑
、SiON5‑

【专利技术属性】
技术研发人员：全豪珽，严胜勋，金有燦，韩衡燮，玉明烈，徐铉善，石铉光，
申请(专利权)人：韩国科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：