[發明專利]一種復合陶瓷材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201611244913.3
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106830899B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 曹蓓蓓
• 申請（專利權）人: 上海麥涵知識產權服務有限公司
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/48;C04B35/626;C04B35/628;C04B35/622;C04B35/634;C04B38/06;A61L27/56;A61L27/50;A61L27/10;A61L27/30;A61L27/32
• 代理公司: 佛山卓就專利代理事務所(普通合伙) 44490
• 代理人: 趙勇

1.一種復合陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述方法包含如下步驟：

(1)將鋯酸丁酯和氯化鋁加入到濃鹽酸中，攪拌均勻，得到透明澄清的復合前驅體溶液；將模板劑聚乙烯吡咯烷酮和模板劑三嵌段聚醚P123溶于無水乙醇，得到復合模板劑溶液；

(2)將步驟(1)制得的復合前驅體溶液與復合模板劑溶液混合均勻，20～40℃靜置反應20～30h，然后將反應產物干燥，400℃～500℃煅燒5h～7h，冷卻，得到具有介孔結構的納米氧化鋁-氧化鋯復合材料；

(3)將步驟(2)制得的納米氧化鋁-氧化鋯復合材料均勻分散于乙二醇中，然后加入氫氧化鈣，混合均勻，得到混合物；

(4)攪拌條件下，將磷酸溶液滴加到步驟(3)制得的混合物中，滴加完成后，在pH為8～11的條件下，繼續攪拌反應1～2h；然后將反應產物干燥，600～700℃煅燒4～5h，冷卻，得到表面包覆羥基磷灰石的納米氧化鋁-氧化鋯復合材料；

(5)將步驟(4)制得的表面包覆羥基磷灰石的納米氧化鋁-氧化鋯復合材料進行冷壓成型；然后在溫度為1000～1400℃，壓力為1.5～2.5GPa，時間為0.5～1h的條件下進行燒結；冷卻，得到復合陶瓷材料。

2.根據權利要求1所述的復合陶瓷材料的制備方法，其特征在于：

步驟(1)中所述的鋯酸丁酯和氯化鋁質量比為1:0.5～1，步驟(1)中所述的濃鹽酸的質量分數為36％～38％。

3.根據權利要求1所述的復合陶瓷材料的制備方法，其特征在于：

步驟(1)中所述的聚乙烯吡咯烷酮和三嵌段聚醚P123的質量比為3～5:1。

4.根據權利要求1所述的復合陶瓷材料的制備方法，其特征在于：

步驟(1)中所述的鋯酸丁酯和氯化鋁的混合物與模板劑聚乙烯吡咯烷酮和三嵌段聚醚P123的混合物物質的量之比為1:0.001～0.01。

5.根據權利要求1所述的復合陶瓷材料的制備方法，其特征在于：

步驟(1)中所述的濃鹽酸和無水乙醇的體積比為1～5:20。

6.根據權利要求1所述的復合陶瓷材料的制備方法，其特征在于：

步驟(3)中所述的混合物中納米氧化鋁-氧化鋯復合材料的質量分數為10％～15％。

7.根據權利要求1所述的復合陶瓷材料的制備方法，其特征在于：

步驟(4)中所述的磷酸溶液的濃度為0.3mol/L；步驟(4)中滴加完成后反應體系中Ca/P摩爾比為1.67：1。

8.根據權利要求1所述的復合陶瓷材料的制備方法，其特征在于：

步驟(4)中所述的表面包覆羥基磷灰石的納米氧化鋁-氧化鋯復合材料中羥基磷灰石與納米氧化鋁-氧化鋯復合材料的質量比為1:1～5。

9.一種復合陶瓷材料，其特征在于通過權利要求1～8任一項所述的制備方法制備得到。

10.一種如權利要求9所述的復合陶瓷材料在人造骨、人工關節及人造齒根制備領域中的應用。