[发明专利]具有混合氧化物边缘区和金属性表面的整体陶瓷体、其制造方法及应用

权利要求书

1.一种具有混合氧化物边缘区和金属性表面的整体陶瓷体，其中所述陶瓷体具有第一金属（I）的氧化物、混合氧化物边缘区、在所述混合氧化物边缘区上的金属（II）的金属性表面，所述混合氧化物边缘区包括所述第一金属（I）的氧化物和对氧具有高亲和力的另一金属（II）的氧化物；

其中所述混合氧化物边缘区：

相对于总的金属含量（I+II），具有所述第一金属（I）的连续浓度梯度，从所述陶瓷体的核芯的100％开始到所述金属性表面的过渡区的0％，并且

相对于总的金属含量（I+II），具有所述另一金属（II）的连续浓度梯度，从所述陶瓷体的核芯的0％开始到所述金属性表面的过渡区的100％；

所述混合氧化物边缘区的氧浓度保持不变，并且形成所述陶瓷体的整体结构，而没有相界。

2.根据权利要求1所述的陶瓷体，其中所述第一金属（I）选自铝、锆、钇、铌、铪、硅、镁、铈或是上述金属的混合形式。

3.根据权利要求2所述的陶瓷体，其中所述第一金属（I）是氧化锆或氧化铝或氧化锆-氧化铝混合物。

4.根据前述任意一项权利要求所述的陶瓷体，其中所述另一金属（II）为生物相容性的。

5.根据权利要求4所述的陶瓷体，其中生物相容性的金属（II）是钛。

6.根据权利要求3和5所述的陶瓷体，其中所述混合氧化物边缘区由钛-锆混合氧化物、钛-氧化铝混合氧化物或是钛-氧化铝-氧化锆混合氧化物形成，并且所述金属性表面由纯钛组成。

7.根据前述任意一项权利要求所述的陶瓷体，其中所述陶瓷体的边缘地带包括所述混合氧化物边缘区，且所述陶瓷体的边缘地带上的金属性表面为0.05到140μm厚。

8.根据前述任意一项权利要求所述的陶瓷体，还包括一层或更多层的其他金属层，尤其是金属（II）的层。

9.根据前述任意一项权利要求所述的陶瓷体，另外还包括一层或更多层的生物相容性的和/或生物活性的涂层。

10.一种制造根据权利要求1至9中任意一项所述的具有混合氧化物边缘区和金属性表面的陶瓷体的方法，所述方法包括下列步骤，所述步骤需在热化学反应室中对具有边缘区的未加工的陶瓷体实施：

（a）将所述反应室排空至10^-3毫巴或更低的负压，

（b）活化所述未加工的陶瓷体的所述边缘区，并且

（c）热化学处理所述未加工的陶瓷体的所述边缘区。

11.根据权利要求10所述的方法，其中步骤（b）中的表面活化通过等离子体处理发生。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其中在步骤（c）中所述热化学处理由离子植入引起。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述离子植入是指等离子体-浸入离子植入。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中所述离子的量是10¹⁵到10¹⁶个离子/cm²，并且所述离子能量是1keV到2.3MeV。

15.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其中步骤（c）在20到400℃之间的温度下实施。

16.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其中所述方法包括用一种或多种金属，特别是金属（II）涂布所述陶瓷体的表面的另一步骤（d）。

17.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其中所述方法还包括用生物相容性的和/或生物活性的材料涂布所述陶瓷体的所述表面的步骤（e）。

18.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其中所述混合氧化物边缘区和金属性表面仅在所述未加工的陶瓷体的部分区域形成。

19.根据权利要求1至9中的任意一项的所述陶瓷体或根据权利要求10至18中的任意一项所述制得的所述陶瓷体的应用，用作移植物。

20.根据权利要求1至9中的任意一项的所述陶瓷体或根据权利要求10至18中的任意一项所述制的所述陶瓷体的应用，用作人或陆地交通工具或飞机或船只或建筑物或宇宙飞船的防护性保护板。