[发明专利]一种3D打印用ZrO2增韧生物活性陶瓷粉体材料及其制备和应用

权利要求书

1.一种3D打印用ZrO₂增韧生物活性陶瓷粉体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)向由水和保湿剂混合而成的溶剂中加入一定量的分散剂，搅拌均匀，将混合溶液pH值调节为9～11；然后将混合溶液加入生物活性微纳米级粉体和ZrO₂微纳米级粉体组成的混合粉体中，球磨制得浆料；所述保湿剂为透明质酸、丙三醇和维生素原B5中的一种或多种；所述生物活性粉体包括羟基磷灰石、磷酸三钙或生物活性玻璃；所述分散剂包括硬脂酸、聚丙烯酸铵和聚乙二醇的一种；

(2)将步骤(1)中得到的浆料预冻后冷冻干燥，将干燥后的粉体和水溶性粘结剂分别过筛；所述水溶性粘结剂为聚乙烯醇、甲基纤维素和琼脂糖中的一种；

(3)称取步骤(2)中过筛后的粉体和水溶性粘结剂进行球磨，得到所述3D打印用ZrO₂增韧生物活性陶瓷粉体材料；

步骤(1)中所述保湿剂质量为溶剂质量的5～30％；

步骤(1)中所述分散剂加入量为混合粉体质量的0.5～2.5％；

步骤(1)中所述ZrO₂粉体加入量为生物活性粉体质量的5～40％；

步骤(1)中所述混合粉体与溶剂的体积比为1:9～8:2；

步骤(3)中所述水溶性粘结剂的加入量为称取的过筛后粉体质量的0.8～2.5％。

2.根据权利要求1所述的3D打印用ZrO₂增韧生物活性陶瓷粉体材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述预冻是指将浆料置于-20℃条件或液氮环境中，直至浆料中的液体全部冻结为固体；步骤(2)中所述过筛采用的是150目和500目组合的金属筛。

3.根据权利要求1所述的3D打印用ZrO₂增韧生物活性陶瓷粉体材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述球磨的转速为600～750r/min，时间为1～4h；步骤(3)中所述球磨为干法球磨，球磨的转速为450～600r/min，球磨的时间为10～30min。

4.一种3D打印用ZrO₂增韧生物活性陶瓷粉体材料，其特征在于，其由权利要求1至3任一项所述的3D打印用ZrO₂增韧生物活性陶瓷粉体材料的制备方法制得，其粒度分布为0.1～25μm。

5.权利要求4所述的3D打印用ZrO₂增韧生物活性陶瓷粉体材料在挤出式3D打印成型中的应用。