[实用新型]烧结用坩埚

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种烧结用坩埚，具体涉及一种多孔聚磷酸钙缩聚成型烧结用坩埚，属于生物材料制造装置领域。

背景技术

聚磷酸钙Calcium Polyphosphate，CPP属于聚磷酸盐的一种，是由磷酸二氢钙通过分子间固相缩聚反应而形成的直链聚合物，因其具有良好的生物活性、可控的降解速率、较高的力学强度等优良特性，近年来引起国内外的广泛关注，成为新一代的骨组织工程材料。

现有技术中，多孔聚磷酸钙的成型和烧结还是其材料制备的难点之一，很多还是将粉料与致孔剂混合制浆，采用注浆、凝胶注模等方法成型后再高温烧结制得。由于要获得高强度的聚磷酸钙陶瓷，其最终烧结温度需接近其熔点，控温要求非常严格，如不使用匣钵在传统烧结方式下裸烧，容易使聚磷酸钙坯体其受热不均，从而变成外表面熔融但内部松散的状况。如使用坩埚或匣钵保护，因聚磷酸钙熔点较低，容易造成致孔剂不能充分氧化挥发而变成含碳杂质沉积在聚磷酸钙陶瓷里。在不添加致孔剂的情况下，现有烧结方式无法控制多孔聚磷酸钙的孔径，致使产品无法满足使用要求。

实用新型内容

根据以上现有技术的不足，本实用新型的目的在于：提供一种烧结用坩埚，能有效的减少被烧结材料的各处温差，并控制制品的气孔及体积，从而制得高强度、高纯度的多孔聚磷酸钙生物陶瓷。

本实用新型所述的烧结用坩埚，包括上埚体、下埚体及外埚体，上埚体设置在下埚体内，并与下埚体形成活塞式结构，待烧结材料放置在下埚体内，下埚体容置在外埚体内，下埚体与外埚体之间设置导热层。

通过设置上埚体，实现对下埚体内烧结制品体积大小的控制，从而间接控制制品形成的气孔孔径，使制品满足使用要求。通过导热层使下埚体表面受热均匀，减少被烧结材料各处温差，提高烧结质量。

所述的下埚体与外埚体之间填充耐高温材料形成导热层，导热层上表面高度高于待烧结材料上表面高度。耐高温材料为氧化铝粉、石英砂等耐高温粉料，填充耐高温导热层使待烧结材料受热主要以热传导方式进行，减少热辐射、热对流等其它传热方式，从而减小了材料的内外部温差，使其受热更加均匀可控。

所述的上埚体内填充耐高温材料形成施压层。耐高温材料为氧化铝粉、石英砂等耐高温粉料。

所述的上埚体两侧设置耳部。

所述的上埚体、下埚体为棱柱或圆柱形，其底部为平底或弧形底。

下埚体内装入待烧结材料，将下埚体置入填充有耐高温材料导热层的外埚体内，并使导热层的上表面高度高于待烧结材料上表面高度，从而使待烧结材料受热主要以热传导方式进行，减少热辐射、热对流等其它传热方式，从而减小了材料的内外部温差，使其受热更加均匀可控。上埚体压置在待烧结材料上，并与下埚体形成活塞结构，在上埚体内盛放氧化铝粉、石英砂等耐高温材料形成施压层，通过控制耐高温材料的量来精确调节上埚体对烧结材料的压力大小，配合上埚体耳部的位置，实现对材料最终烧结后的体积大小的控制，间接控制了气孔孔径的大小。上埚体内的耐高温粉料同时起到与外埚体内填充粉料相同的保护作用，防止材料表面受到热辐射、热对流等影响而造成材料的受热不均和失控。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过设置三层埚体，有效的减少被烧结材料的内外及表面各处温差，使制品烧制均匀；通过上埚体精确控制制品的体积及气孔孔径，从而制得高强度、高纯度的多孔聚磷酸钙生物陶瓷；无需加入致孔剂，制备的多孔聚磷酸钙陶瓷材料，无杂质带入和产生，最大程度上保证材料的纯度和高强度，满足医学临床使用要求。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图中：1、外埚体；2、下埚体；3、耳部；4、上埚体；5、施压层；6、待烧结材料；7、导热层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例做进一步描述

如图1所示，本烧结用坩埚，包括上埚体4、下埚体2及外埚体1，上埚体4内填充耐高温材料形成施压层5，耐高温材料为氧化铝粉、石英砂等，上埚体4外径与下埚体2内径相对应，两者形成活塞式结构，上埚体4可沿下埚体2上下移动，上埚体4两侧设置耳部3，当上埚体4下降到一定程度时，耳部3可限制上埚体4继续向下移动，以限定烧结制品的体积，待烧结材料6放置在下埚体2内。下埚体2容置在外埚体1内，下埚体2与外埚体1之间设置导热层7，导热层7由氧化铝粉、石英砂等耐高温材料形成，导热层7上表面高度高于待烧结材料6上表面高度。上埚体4、下埚体2为棱柱或圆柱形，其底部为平底或弧形底。