[發明專利]改性生物活性陶瓷粉體及其應用

有效

• 申請號: 202210078466.8
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114478040B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 楊瑋;宮海波;肖杰
• 申請（專利權）人: 西安卓恰新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/447;A61L31/02;A61L31/14;A61L31/16
• 代理公司: 北京寰華知識產權代理有限公司 11408
• 代理人: 郭仁建;劉堯

本發明涉及一種改性生物活性陶瓷粉體及其應用，其中改性生物活性陶瓷粉體包括鎂纖維和陶瓷粉體。利用本發明的改性生物活性陶瓷粉體可制備出改性生物活性陶瓷，所述改性生物活性陶瓷的密度為93％～99％。本發明中的改性生物活性陶瓷的制備方法包括拉拔鎂或鎂合金材料制成鎂纖維、配置所述陶瓷粉體、篩分干燥、冷燒結。本發明中的改性生物活性陶瓷具有優異的力學性能、生物可降解性和生物活性，可被制作成各種形狀用于不同功能的骨植入器械。

技術領域

本發明涉及生物活性陶瓷領域，尤其是涉及一種經過鎂纖維改性的改性生物活性陶瓷粉體及改性生物活性陶瓷及該陶瓷的制備方法。

背景技術

生物活性陶瓷是指一類具有良好生物相容性，并且與宿主骨形成化學鍵合(骨性結合)的陶瓷材料。生物活性陶瓷主要包括羥基磷灰石、磷酸鈣陶瓷和硅酸鈣陶瓷等。生物活性陶瓷具有良好的生物相容性、骨傳導能力、良好的細胞和組織親和力。但是生物活性陶瓷的主要問題是強度不足、斷裂韌性較差，很難滿足人體承力較大部位的要求。

鎂纖維韌性高、延展性好，正好可以彌補生物陶瓷材料強度低和脆性的問題，但是生物活性陶瓷需要高溫燒結，高溫條件下鎂纖維容易被氧化，生物活性陶瓷的生物活性作用也會降低。

專利CN201710151597.3公開了一種碳纖維增韌羥基磷灰石生物陶瓷材料的方法，專利CN200810031130.6316L公開了一種316L增韌HA基生物功能梯度材料及其制備方法，上述兩個專利都是生物活性陶瓷材料的纖維增韌，但是制備方法都是高溫燒結，存在高溫燒結法降低了陶瓷的生物活性和導致金屬氧化的問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種改性生物活性陶瓷粉體，利用該改性生物活性陶瓷粉體制備的改性生物活性陶瓷具有較高的韌性。

本發明中的改性生物活性陶瓷粉體包括鎂纖維和陶瓷粉體。

進一步，所述鎂纖維和所述陶瓷粉體質量比為0.01～0.2:1。

進一步，在所述改性生物活性陶瓷粉體中，粒徑在40～120μm的所述陶瓷粉體的質量百分比為60％～96％，所述鎂纖維的直徑為0.05mm～0.09mm。

再進一步，所述陶瓷粉體中的硝酸鹽物質的量與磷酸鹽和硅酸鹽加和后的物質的量的摩爾比為1～2。

進一步，利用本發明中的改性生物活性陶瓷粉體制備的改性生物活性陶瓷的密度為93％～99％。

本發明還涉及了上述改性生物活性陶瓷的制備方法，包括拉拔纖維，利用拉絲模具將鎂或鎂合金材料拉拔成細長的鎂纖維；配置陶瓷粉體，配置一定濃度的鈣鹽、磷鹽、硅鹽混合溶液，采用化學沉淀法進行沉淀，經過過濾、干燥、高溫煅燒形成所述陶瓷粉體。制粉，將所述鎂纖維以及所述陶瓷粉體加入到研磨設備中混合研磨成混合粉體；篩分干燥，將所述混合粉體通過圓孔篩，篩分出包括所述鎂纖維和所述陶瓷粉體在內的所述改性生物活性陶瓷粉體，將所述改性生物活性陶瓷粉體烘干；冷燒結，配置浸潤溶劑，將所述改性生物活性陶瓷粉體與所述浸潤溶劑混合攪拌后成為流體；將所述流體注入模具，在低溫高壓的冷燒結條件下進行燒結，制備出所述改性生物活性陶瓷。

進一步，所述拉拔纖維采用單根拉拔法，通過拉力令所述鎂或鎂合金材料通過多級所述拉絲模具，使得所述鎂或鎂合金材料的橫截面積逐漸減小。

進一步，所述拉絲模具設計有小孔，所述拉絲模具的材料為硬質合金或金剛石。

進一步，所述制粉是采用配備有直徑分別為2mm、10mm、20mm，質量配比為2mm：10mm：20mm＝1:3:1的研磨球的球磨機進行研磨，研磨時間為1～2h，所述球磨機轉速可設定為100～150r/min。

再進一步，所述冷燒結條件為：冷燒結溫度50～200℃，冷燒結壓力為350～550Mpa。

本發明中的改性生物活性陶瓷及制備方法的優勢在于：