[發(fā)明專利]功能復(fù)合粒子及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780093300.0
• 申請(qǐng)日: 2017-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN111491751B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁安素
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 納獅新材料有限公司;嘉興奧德醫(yī)療技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B22F1/16
• 分類號(hào): B22F1/16;C23C14/06;C23C14/08;C23C14/30;B22F1/054
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

一種功能復(fù)合粒子及其制備方法。所述功能復(fù)合粒子(10)包括：內(nèi)核(11)，該內(nèi)核(11)由功能金屬粒子構(gòu)成，具有外表面(111)；以及殼層(12)，該殼層(12)為生物可相容陶瓷材料構(gòu)成的物理氣相沉積PVD陶瓷層，殼層(12)附著在內(nèi)核(11)的外表面(111)，其中，殼層(12)為結(jié)晶結(jié)構(gòu)從而允許內(nèi)核(11)中的功能金屬粒子的離子態(tài)經(jīng)由晶界(121)緩釋至殼層(12)外。通過PVD工藝將生物可相容陶瓷材料包裹在具有特定功能的功能金屬粒子外表面(111)以形成功能復(fù)合粒子(10)，該功能復(fù)合粒子(10)中的功能金屬粒子的離子態(tài)經(jīng)由殼層(12)的晶界(121)實(shí)現(xiàn)緩釋，從而延長(zhǎng)了功能金屬粒子的作用時(shí)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及功能復(fù)合粒子及其制備方法。

背景技術(shù)

生物可相容陶瓷(Biocompatible ceramics)不僅具有陶瓷的力學(xué)相容性和穩(wěn)定性，同時(shí)與生物組織之間具有親和性和生物活性，可用于與人體或動(dòng)物體相關(guān)的生物、醫(yī)用、化學(xué)等領(lǐng)域。但是，單一的生物可相容陶瓷在實(shí)際應(yīng)用中存在著一定的局限性。例如，當(dāng)生物可相容陶瓷應(yīng)用于人工關(guān)節(jié)時(shí)，容易引發(fā)細(xì)菌感染，更嚴(yán)重地，會(huì)導(dǎo)致骨骼局部的并發(fā)癥。

將具有特定功能的金屬粒子與生物可相容陶瓷結(jié)合是一種解決上述生物可相容陶瓷局限性的思路。例如，專利CN10293614A在陶瓷原料中摻入定量的金屬銀粉末，在常氧或增氧環(huán)境下燒結(jié)形成能夠釋放銀離子的陶瓷，達(dá)到一定的抗菌作用。但是，在陶瓷的燒結(jié)過程中，過高的溫度會(huì)使金屬銀很難處在固定位置，造成金屬銀與陶瓷材料在成品中分布不均勻，并且高溫狀態(tài)下的銀也容易被環(huán)境中的氧氣氧化，喪失銀離子的抗菌作用。此外，金屬銀與陶瓷材料之間的結(jié)合力較弱，在具體的使用過程中，銀離子的釋放時(shí)間相對(duì)較短，難以達(dá)到持久的抗菌效果。

因此，現(xiàn)有的生物可相容陶瓷還有改進(jìn)的空間。

發(fā)明內(nèi)容

為改善現(xiàn)有生物可相容陶瓷的性能，提高其生物安全性和特定功能性，本發(fā)明的目的之一在于提供一種功能復(fù)合粒子及其制備方法。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，一種功能復(fù)合粒子，其包括內(nèi)核和殼層，該內(nèi)核由功能金屬粒子構(gòu)成并具有一外表面；該殼層為生物可相容陶瓷材料構(gòu)成的物理氣相沉積PVD陶瓷層，該殼層附著在該內(nèi)核的外表面，其中，該殼層為結(jié)晶結(jié)構(gòu)從而允許該內(nèi)核中的功能金屬粒子的離子態(tài)能通過晶界緩釋至該殼層外。

本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了功能復(fù)合粒子的制備方法，其包括如下步驟：采用蒸發(fā)冷凝工藝將由功能金屬粒子組成的固體金屬塊體放入坩堝中，經(jīng)由加熱蒸發(fā)到真空物理氣相沉積PVD工藝爐中冷凝；對(duì)冷凝狀態(tài)下的功能金屬粒子的外表面采用PVD工藝沉積由生物可相容陶瓷材料構(gòu)成的PVD陶瓷層。

本發(fā)明的另一實(shí)施例還提供了功能復(fù)合粒子的用途，其中該功能復(fù)合粒子用于涂覆金屬、布料、陶瓷或塑料的表面或植入在金屬、布料、陶瓷或塑料中。

在本發(fā)明實(shí)施例中，通過物理氣相沉積PVD工藝將生物可相容陶瓷材料包裹在具有特定功能的功能金屬粒子外表面，形成功能復(fù)合粒子，一方面功能復(fù)合粒子的這種包覆結(jié)構(gòu)可以避免功能金屬粒子被外界的氧氣氧化，另一方面，功能金屬粒子的離子態(tài)可經(jīng)由殼層的晶界實(shí)現(xiàn)緩釋，從而延長(zhǎng)了功能金屬粒子的作用時(shí)間。

附圖說明

圖1所示是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一功能復(fù)合粒子的金相圖像；

圖2所示是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的另一功能復(fù)合粒子的金相圖像；

圖3所示是圖1所示的功能復(fù)合粒子的金相圖像的局部放大圖像；

圖4所示是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的功能復(fù)合粒子的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為更好的理解本發(fā)明的精神，以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的功能復(fù)合粒子作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)以下說明及權(quán)利要求書，本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。