[发明专利]一种生物陶瓷的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种生物陶瓷的制备方法及其应用，涉及生物陶瓷制备技术领域。包括以摩尔比2:1准确称取分析纯二水磷酸氢钙和碳酸钙，按质量比1：1.5加入蒸馏水制成磷酸三钙粉末；将五氧化二磷、氧化钙、氧化钠、氧化镁、氧化铝，按其质量比(65‑85)：(10‑18)：(10‑15)：(1‑5)：(0.1‑3)的比例制成CaO‑P₂O₅系玻璃粉，将磷酸三钙粉末与CaO‑P₂O₅系玻璃粉研磨、混匀、过筛；然后加入成孔剂混合均匀；再加入成型剂，压制成型，最后将干燥后的胚体进行烧结成型。本发明通过CaO‑P2O5系玻璃粉作为粘接剂，并通过煅烧晶化处理后的磷酸三钙多孔生物陶瓷的抗压强度得到了显著提高，使其更接近人体松质骨的强度，可在骨缺损区域能够一定的支撑能力。

技术领域

本发明属于生物陶瓷制备技术领域，特别是涉及一种生物陶瓷的制备方法及其应用。

背景技术

生物陶瓷(Bioceramics)是指用作特定的生物或生理功能的一类陶瓷材料，即直接用于人体或与人体直接相关的生物、医用、生物化学等的陶瓷材料。作为生物陶瓷材料，需要具备如下条件：生物相容性，力学相容性，与生物组织有优异的亲和性，抗血栓，灭菌性并具有很好的物理、化学稳定性。

磷酸三钙基生物陶瓷通常至磷酸三钙、羟基磷灰石、磷酸四钙和它们的混合物，磷酸三钙基生物陶瓷在人体内的降解行为非常显著，是一种非常理想的硬组织缺损修复材料，但是，多孔磷酸三钙的强度较低，使其在骨缺损修复方面的应用受到了一定的限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物陶瓷的制备方法及其应用，通过CaO-P2O5系玻璃粉作为粘接剂，并通过煅烧晶化处理后的磷酸三钙多孔生物陶瓷的抗压强度得到了显著提高，使其更接近人体松质骨的强度，可在骨缺损区域能够一定的支撑能力。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种生物陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：磷酸三钙粉末制备

A)以摩尔比2:1准确称取分析纯二水磷酸氢钙和碳酸钙，按质量比1：1.5加入蒸馏水以40r/min的转速球磨60h后进行干燥；

B)将干燥粉末加热至850℃，保温2h后随炉冷却以备用；

步骤二：玻璃粘接剂制备

将五氧化二磷、氧化钙、氧化钠、氧化镁、氧化铝，按其质量比(65-85)：(10-18)：(10-15)：(1-5)：(0.1-3)的比例混合均匀后放至硅碳炉中加热至850℃，保温0.5h后淬冷得到CaO-P2O5系玻璃粉，在经过干燥、研磨，过筛以备用；

步骤三：多孔陶瓷制备

将步骤一制得的磷酸三钙粉末与步骤二制得的CaO-P₂O₅系玻璃粉混合均匀后放入瓷研钵中进行研磨、混匀、过筛；然后加入成孔剂混合均匀，其中，磷酸三钙粉末、CaO-P₂O₅系玻璃粉与成孔剂的质量比为(60-80)：(20-30)：(10-20)；再加入成型剂，采用双向压制方法进行压制成型，压制压力为10-20MPa，保压时间为5-15s；最后将干燥后的胚体进行烧结成型，烧结温度为200-600℃。

进一步地，步骤二与步骤三中的过筛均采用160目筛。

进一步地，步骤三中进行烧结时，烧结温度在200-400℃阶段时，以1-5℃/min的升温速度进行升温，烧结温度加热至470-570℃阶段时，保温0.5-1h。

进一步地，步骤三采用的成孔剂为硬脂酸。