[發(fā)明專利]一種基于3D打印技術的極小曲面結構磷酸三鈣/鈦酸鍶鋇復合生物陶瓷的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910155907.8
• 申請日: 2019-03-01
• 公開（公告）號: CN109734434B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設計）人: 曾勇;楊天浩
• 申請（專利權）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: A61L27/12
• 分類號: A61L27/12;A61L27/42;A61L27/50;A61L27/56;C04B35/447;C04B35/622;B28B1/00;B33Y10/00;B33Y70/10
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.一種基于3D打印技術的極小曲面結構磷酸三鈣/鈦酸鍶鋇復合生物陶瓷的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：使用三維建模軟件設計需要的極小曲面結構并建立分層和掃描路徑的數據，并計算其孔隙率，根據有限元分析軟件的力學模擬結果對多孔結構進行調整，得到最佳孔隙率下的模型，本模型的孔隙率為60%-80%；

步驟二：將鈦酸鍶鋇粉末和磷酸三鈣粉末按照質量比4:1的比例進行混合并進行表面有機化處理，有機化處理具體為：選用硅烷偶聯(lián)劑KH-570與無水乙醇按照1:15的體積比進行均勻混合得到混合液，將混合液與混合粉末按照1:4的質量比混合攪拌均勻，靜置3小時后，再將其放入干燥箱內使粉末完全干燥；

步驟三：將有機化處理后的復合陶瓷粉體加入以下物質形成反應體系，該體系由3 wt%聚乙烯吡絡烷酮作為光引發(fā)劑，5 wt%的聚丙烯酸鹽作為分散劑，6 wt%的蔗糖為粘結劑，36wt%光敏樹脂和50 wt%的復合陶瓷粉體組成，攪拌均勻后進行球磨處理，球磨參數：球料質量比設置為10:1，轉速設置為400 r/min，時間設置為24 h；

步驟四：使用3D打印機進行打印，對模型進行切片、調平后開始打印，得到陶瓷素坯；

步驟五：使用酒精對打印完成后的素坯進行清理，將洗凈的坯體放置在中號燒結爐中進行脫脂和燒結工作；其具體參數為：脫脂環(huán)節(jié)升溫溫度為1000 ℃，升溫速率為1 ℃/min，保溫時間為4 h，降溫速率為2 ℃/min；燒結環(huán)節(jié)升溫溫度為1300 ℃，升溫時間為2 ℃/min，保溫時間為3 h，降溫速率為2 ℃/min；燒結完成后得到極小曲面結構磷酸三鈣/鈦酸鍶鋇復合生物陶瓷。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟一中所使用的三維建模軟件是Solid edge、Solid works或Rhino。

3.根據權利要求1中所述的制備方法，其特征在于：步驟二中所使用的鈦酸鍶鋇粉體顆粒為5-40μm，磷酸三鈣粉體顆粒為2-50μm。