[发明专利]一种压电陶瓷/骨水泥生物压电复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种压电陶瓷/骨水泥生物压电复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，制备压电多孔支架：

步骤1.1，按照体积百分比称取以下组分：压电陶瓷粉末10%~30%，分散剂1%~2%，粘结剂0.8%~1%，蒸馏水67%~88.2%，上述各组分体积百分比之和为100%；

步骤1.2，将步骤1.1称取的各组分混合均匀，真空除气泡，注入模具中，在-75℃下冷冻2小时后，真空干燥48小时，最终在1300℃温度下烧结2小时得到压电多孔支架；

步骤2，制备磷酸钙骨水泥前驱体：

步骤2.1，按照质量百分比称取以下组分：磷酸氢钙30%~35%，磷酸四钙65%~70%，上述组分质量百分比之和为100%，将上述组分混合均匀，得到磷酸钙骨水泥固相；

步骤2.2，按照质量百分比称取以下组分：由步骤2.1制备得到的磷酸钙骨水泥固相64%~67%，骨水泥液相33%~36%，上述各组分质量百分比之和为100%，将上述组分混合均匀，得到磷酸钙骨水泥前驱体；

步骤3，制备生物压电复合材料预制体：

步骤3.1，按照体积百分比称取以下组分：由步骤1.2制备得到的压电多孔支架30%~55%，由步骤2.2制备得到的磷酸钙骨水泥前驱体45%~70%，上述组分体积百分比之和为100%；

步骤3.2，采用拉浸渍法或注入法将磷酸钙骨水泥前驱体填充到压电多孔支架中，得到生物压电磷酸钙骨水泥预制体；

步骤4：自固化及极化：

将步骤3.2得到的生物压电复合材料预制体放入湿度为100%，温度为37℃的环境中固化48h，并在介质中进行极化处理即可得到一种压电陶瓷/骨水泥生物压电复合材料；

步骤1.1中，所述压电陶瓷粉末为钛酸钡、钛酸钙、铌酸锂钠钾、铌酸钾钠、钛酸铋钠、锆钛酸钡钙中的任意一种；所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠、聚丙烯酸钠、柠檬酸、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸钠中的任意一种；所述粘结剂为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、阿拉伯树胶中的一种；

步骤3.2中，采用拉浸渍法的具体实施过程为：在配完磷酸钙骨水泥前驱体5min~23min内，将制得的压电多孔支架置入磷酸钙骨水泥前驱体中浸渍5min，再缓慢提拉出压电多孔支架，于37℃下静置30分钟，该步骤重复4~7次；

采用注入法的具体实施过程为：在配完磷酸钙骨水泥前驱体5min~23min内，将磷酸钙骨水泥前驱体按照1mm/min的注射速度注入压电多孔支架中，当压电多孔支架完全被磷酸钙骨水泥填充后，停止注射。

2.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷/骨水泥生物压电复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2.2中，骨水泥液相为蒸馏水、血液、生理盐水、稀酸、血清、磷酸盐溶液中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷/骨水泥生物压电复合材料的制备方法，其特征在于，步骤4中的介质为空气、有机硅油中的任意一种，极化条件为：极化电压1kV~4kV，极化温度为60℃~120℃，极化时间为30min~60min。