[發明專利]一種醫用金屬陶瓷材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910587835.4
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110142403A
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 長沙秋點兵信息科技有限公司
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F9/04;B22F3/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種醫用金屬陶瓷材料，按質量份數包括如下組分：金屬基體58?64份、陶瓷微粒22?26份、高嶺土4?8份、結合劑1?3份，本發明的有益效果如下：本發明中，通過設置有球磨機，在加工之前，利用球磨機將金屬分解成小料，通過降低金屬基體的顆粒直徑的方式，使得金屬顆粒與陶瓷微粒可以很好的接觸且分布均勻，使得制備的金屬陶瓷材料具有抗壓強度高、抗折強度高的性能，其次，本發明中，金屬陶瓷材料的制備過程明確，每個步驟都細化出具體操作，使得本發明的流程更為清晰，能夠有效的解決傳統的加工方法由于描述不明確導致加工效率不高的問題，且本發明中用到的加工設備較為簡單，使用起來更加方便，能夠大大降低生產的成本。

技術領域

本發明公開了一種醫用金屬陶瓷材料及其制備方法，屬于復合材料技術領域。

背景技術

金屬陶瓷是由金屬和陶瓷作為原料制成的一種復合材料，兼具金屬和陶瓷的優點，克服了陶瓷的脆性也彌補了金屬在高強、高硬、耐高溫、耐磨損等方面的不足，得到人們的廣泛關注和研究，應用極其廣泛，但是現有的一些金屬陶瓷材料尤其是在醫學方面，其在燒結時，金屬與陶瓷顆粒不能充分的混勻，導致耐磨復合材料的金屬和陶瓷相分布不均，導致復合材料的使用耐磨性較差，在后期制造醫用器具的時候容易降低器具的折斷度，因此如何提高復合材料內金屬和陶瓷的均勻分布度是本發明的關鍵所在。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述不足而提供一種醫用金屬陶瓷材料及其制備方法，用以解決以上背景技術中所提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案一種醫用金屬陶瓷材料，按質量份數包括如下組分：金屬基體58-64份、陶瓷微粒22-26份、高嶺土4-8份、結合劑1-3份。

作為優選，所述金屬基體包括碳化鎢、硅化鋯、硅化鉭、硼化鉭、硼化鉿、氧化鋯、硅化鐵、鈷粉、鎳粉、鉻粉中的最少三種混合。

作為優選，所述嶺土包括高嶺石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脫石、石英、長石中的最少兩種混合。

作為優選，包括以下步驟：

S1，按要求稱量各組分原料并進行混料處理；

S2，打開球磨機，將金屬基體進行干法球磨，球磨得到小料；

S3，將陶瓷微粒、結合劑與小料混合均勻后，在30～42℃條件下進行困料，困料時間為16～48h，困料結束后混合均勻，得到顆粒料；

S4，將顆粒料放入模具中，放入烘干爐中，得到干坯；

S5，將步驟S3中干坯放入到熱壓爐內，先將熱壓爐升溫至750度、加壓5.0MPa，并在保溫燒結30分鐘后，再將熱壓爐升溫至1100-1300度，同時向其中持續注入氫氣并保溫燒結120分鐘，最后停止注入氫氣并降溫至900度，待保溫燒結60分鐘后泄至常壓，以完成高溫燒結操作；

S6，將熱壓后的金屬陶瓷材料以15度/分鐘的速率降至常溫，送入擠壓機進行熱擠壓，即得金屬基陶瓷復合材料。

作為優選，所述步驟S2中金屬基體在球磨機中球磨2-4h，球磨比例25:1，且粒徑不大于15μm。

作為優選，所述步驟S3中烘干機溫度為100-120℃，烘干時長為3小時。

作為優選，所述結合劑原料包括聚乙烯醇、黃糊精、硅酸鈉、三聚磷酸鈉、羧甲基纖維素、硅溶膠中的至少一種。

作為優選，所述結合劑的制備方法如下：

1)取配方量的各原料混合均勻，加熱至1500～1600℃，保溫2～4h，然后水淬，得到玻璃料，且玻璃料的質量份數為6％-8％；

2)將步驟1)中得到的玻璃料進行研磨、過篩，得篩下物，即得結合劑。