[發明專利]一種高強度氮化硅義眼座及其制備方法

在審

• 申請號: 202110758432.9
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113402293A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 左開慧;曾宇平;尹金偉;夏詠峰;姚冬旭;梁漢琴
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;C04B38/00;C04B35/584;C04B35/622;C04B35/64;A61F2/14
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優麗

本發明涉及一種高強度氮化硅義眼座及其制備方法。該高強度氮化硅義眼座的制備方法包括：（1）將氮化硅粉體、水、燒結助劑和粘結劑進行混合，得到陶瓷漿料；（2）將由孔和孔筋組成的多孔有機球形基體浸漬到陶瓷漿料中并取出，得到陶瓷漿料包裹在多孔有機球形基體孔筋上的素坯；（3）將浸漬后的素坯在空氣氣氛下進行干燥，得到陶瓷坯體；（4）將干燥后的陶瓷坯體在氮氣中燒結，得到具有三維連通孔結構的高強度氮化硅陶瓷義眼座。

技術領域

本發明涉及一種高強度氮化硅義眼座及其制備方法，屬于生物材料領域。

背景技術

目前，臨床上使用的義眼座主要是以硅膠為代表的實心球體和羥基磷灰石(HA)為代表的多孔生物陶瓷義眼座。我國也有以珊瑚、動物骨或者化學合成HA等為原料制備多孔HA義眼座。陶瓷義眼座通常要求氣孔率(60～80％)及氣孔尺寸大(200～500μm)，密度低(≤2g/cm³)，并具有一定強度(壓縮強度≥2MPa)。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種強度高的多孔陶瓷義眼座材料及成型方法。

一方面，本發明提供了一種高強度氮化硅義眼座的制備方法，包括：

(1)將氮化硅粉體、水、燒結助劑和粘結劑進行混合，得到陶瓷漿料；

(2)將由孔和孔筋組成的多孔有機球形基體浸漬到陶瓷漿料中并取出，得到陶瓷漿料包裹在多孔有機球形基體孔筋上的素坯；

(3)將浸漬后的素坯在空氣氣氛干燥，得到陶瓷坯體；

(4)將干燥后的陶瓷坯體在氮氣中燒結，得到具有三維連通孔結構的高強度氮化硅陶瓷義眼座。在燒結過程中，多孔有機球形基體高溫分解后氣化排出，附著在有機孔筋上的氮化硅粉體完成燒結。

較佳的，所述多孔有機球形基體的材質為聚氨酯、聚醚和環氧樹脂的一種。

較佳的，所述多孔有機球形基體的孔密度為50ppi～25ppi，開孔率≥85％；優選地，所述多孔有機球形基體的孔密度為35～30ppi，開孔率≥95％。

較佳的，所述燒結助劑選自氧化鎂、氧化釔和氧化銪的至少一種；所述粘結劑選自聚乙烯醇、明膠和羥丙基甲基纖維素的至少一種。

較佳的，所述陶瓷漿料的固含量(氮化硅粉體、燒結助劑和粘結劑總質量和陶瓷漿料總質量的比)為20wt％～60wt％，優選為30wt％～50wt％。固含量低，陶瓷漿料粘度低，不易附著在有機基體孔筋上，燒結后強度低；固含量高，粘度高，易造成多孔有機球形基體表面堵孔，燒結后氣孔率低。

較佳的，所述燒結助劑質量為氮化硅粉體質量的1～8wt％，優選為3～5wt％。

較佳的，所述粘結劑的質量為氮化硅粉體質量的1～10wt％，優選為3～8wt％。無粘結劑，陶瓷漿料不能附著或者少量附著在有機基體的孔筋上，無法燒結成型。粘結劑含量太高，陶瓷漿料粘度太大，易造成多孔有機球形基體表面堵孔，燒結后氣孔率低。

較佳的，將多孔有機球形基體浸漬到陶瓷漿料中，浸漬次數為1～5次，優選1～3次，更優選為2～3次；且每次浸漬在漿料中時間為5s～10s，優選為3s～8s。浸漬次數少，附著在多孔有機球形基體孔筋上的陶瓷漿料少，燒結后強度將低。浸漬次數多，附著在多孔有機球形基體的陶瓷多，會造成表面堵孔現象，燒結后氣孔率低。

較佳的，每次浸漬后，在空氣氣氛中、15℃～45℃下干燥3小時～6小時。

較佳的，干燥后，在氮氣氣氛中，1750-1800℃中燒結1～2小時，得到具有三維連通孔結構的高強度低密度陶瓷義眼座。

另一方面，本發明還提供了一種根據上述制備方法制備的高強度氮化硅義眼座，所述高強度氮化硅義眼座的壓縮強度為6～50MPa，氣孔率55～90％，孔尺寸為200～800μm。

有益效果：