[发明专利]一种掺杂痕量元素的多孔碳酸钙陶瓷及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种掺杂痕量元素的多孔碳酸钙陶瓷的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)掺杂微量元素的碳酸钙粉末的制备，包括掺杂Mg、Sr、Zn、Cu痕量元素的碳酸钙粉末的制备或掺杂Si痕量元素的碳酸钙粉末的制备中的至少一种；

所述的掺杂Mg、Sr、Zn、Cu痕量元素的碳酸钙粉末的制备，包括以下步骤：其中Mg、Sr、Zn、Cu均标记为R，按照痕量元素R盐：(痕量元素R盐+钙盐)：碳酸盐的摩尔比为0.01～20：100：100的比例进行配料，将痕量元素R盐和钙盐共同溶于水形成1#溶液，1#溶液中钙离子与痕量元素离子的浓度和为0.1～0.5mol/L；将碳酸盐溶于水中形成2#溶液；在搅拌的条件下，将1#溶液缓慢加入到2#溶液中生成沉淀；将所得的沉淀在100℃下烘干，研磨成粉，过1000目筛子；所得的粉末加热到300～500℃，保温1～3小时，自然冷却后即得掺杂Mg、Sr、Zn、Cu痕量元素的碳酸钙粉末；

所述的掺杂Si痕量元素的碳酸钙粉末的制备，包括以下步骤：按SiO₃：(CO₃+SiO₃)：Ca摩尔比为0.01～25：100：100对Ca(NO₃)_2·4H₂O、Na₂CO₃和Na₂SiO_3·9H₂O进行配料；将Ca(NO₃)_2·4H₂O溶于水形成第1溶液；将Na₂CO₃和Na₂SiO_3·9H₂O溶于水中形成第2溶液，第2溶液的CO₃^2-与SiO₃^2-的浓度之和为0.1～0.5mol/L；在搅拌的条件下，将第1溶液缓慢加入到第2溶液中生成沉淀；将所得的沉淀在100℃下烘干，研磨成粉，过1000目筛子；所得的粉末加热到300～500℃，保温1～3小时，自然冷却后即得掺杂Si痕量元素的碳酸钙粉末；

(2)掺杂痕量元素的低温磷酸盐生物玻璃粘结剂的制备，包括掺杂Mg、Sr、Zn、Cu痕量元素的低温磷酸盐生物玻璃粘结剂的制备或掺杂Si痕量元素的低温磷酸盐生物玻璃粘结剂的制备中的一种；

所述的掺杂Mg、Sr、Zn、Cu痕量元素的低温磷酸盐生物玻璃粘结剂的制备，包括以下步骤：其中Mg、Sr、Zn、Cu均标记为R，以CaCO₃、(NH₄)₂HPO₄、RCO₃、Na₂CO₃为原料，其中各物质对应的氧化物CaO：P₂O₅：RO：Na₂O的摩尔百分比为32～49：40：3～20：8，称取原料后，将原料均匀混合，放入炉子中，加热到800～1200℃，保温2～5小时，得到澄清的玻璃溶液，后将玻璃溶液倒入水中淬冷，收集玻璃颗粒，150℃下烘干，研磨，过1000目筛子，即得到掺杂Mg、Sr、Zn和Cu痕量元素的低温磷酸盐生物玻璃粘结剂；

所述的掺杂Si痕量元素的低温磷酸盐生物玻璃粘结剂的制备，包括以下步骤：以(NH₄)₂HPO₄、CaCO₃、提供SiO₂的化合物、Na₂CO₃为原料，其中各物质对应的氧化物CaO：P₂O₅：SiO₂：Na₂O的摩尔百分比为52：30～39：1～10：8；称取原料后，将原料均匀混合，放入马弗炉中，缓慢升温到800～1200℃，保温2～5个小时，得到澄清的玻璃溶液，后将玻璃溶液倒入水中淬冷，收集玻璃颗粒，150℃下烘干，研磨，过1000目筛子，即得到掺杂Si痕量元素的低温磷酸盐生物玻璃粘结剂；

(3)掺杂痕量元素的多孔碳酸钙陶瓷的制备：将步骤(2)制得的掺杂痕量元素的低温磷酸盐生物玻璃粘结剂按照1％～50％的质量比例加入到步骤(1)制得的掺杂痕量元素的碳酸钙粉末中，用球磨法均匀混合，将造孔剂按照10％～60％的比例加入到碳酸钙和粘结剂的混合粉末中，均匀混合后成型，进行等静压处理，将样品放入马弗炉中，以缓慢的速度升温至600～800℃，保温10～120分钟，实现对碳酸钙的低温快烧，除去造孔剂后，最终获得掺杂痕量元素的多孔碳酸钙陶瓷。