[发明专利]一种生物陶瓷及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种生物陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

(1)将氢氧化铝和磷酸在95～105℃下混合，得到含磷粘结剂；

(2)将陶瓷粉体与所述步骤(1)得到的含磷粘结剂混合后球磨，得到陶瓷浆料；所述陶瓷粉体包括钇稳定氧化锆、氧化铝、二氧化硅、羟基磷灰石和磷酸三钙中的一种或多种；

(3)采用3D打印技术将所述步骤(2)得到的陶瓷浆料打印成陶瓷坯体；

(4)将所述步骤(3)得到的陶瓷坯体依次进行脱水和烧结处理，得到生物陶瓷。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中氢氧化铝和磷酸的摩尔比为1:2.5～3.5。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)得到的含磷粘结剂包括磷酸一氢盐、磷酸二氢盐和磷酸正盐中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中陶瓷粉体的平均尺寸为20～30nm；所述陶瓷粉体为医用级的市售产品。

5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中陶瓷粉体与含磷粘结剂的质量比为0.3～1:1。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中3D打印技术包括挤出成型；所述挤出成型的挤出流量为0.1～1.5mL/min，挤出喷头的移动速度为3～10mm/s。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中脱水包括依次进行的自然晾干和烘干；所述自然晾干的环境湿度为30％～40％，温度为20～25℃；所述烘干依次包括第一烘干和第二烘干；所述第一烘干的温度为75～85℃，时间为11～13h；所述第二烘干的温度为110～130℃，时间为11～13h。

8.根据权利要求1或7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中烧结处理依次包括第一烧结和第二烧结，所述第一烧结的温度为750～850℃，时间为0.5～1.5h；所述第二烧结的温度为1450～1550℃，时间为1.5～2.5h。

9.权利要求1～8任一项所述方法制备得到的生物陶瓷，所述生物陶瓷的线收缩率为3.26～5.45％，孔隙率为5～8％，表观密度为2.56～3.12g/cm³。

10.权利要求9所述生物陶瓷在制备人类牙齿材料中的应用。