[发明专利]一种氧化锆复合生物陶瓷材料的制备方法

说明书

本发明提供一种氧化锆复合生物陶瓷材料的制备方法，包括如下步骤：将氧化锆粉体、氧化钇粉体、β‑氧化铝粉、氧化钕粉和氧化铈粉体按重量比90～92∶6.0～9.0∶0.15～0.35∶0.45～0.75∶0.55～0.85进行混合，得混料；向所述混料中加入混料重量2.0％～5.0％的碳素后，投入电弧炉内进行高温熔炼，待炉内物料完全熔化后，继续熔炼5～30min，得氧化锆液，采用高压高热空气对氧化锆液进行喷吹造粒，喷吹入密闭空间内冷却后收集，然后进行煅烧，冷却后进行打散研磨，然后进行高速离心喷雾干燥，喷雾室内温度控制在210℃～270℃，得氧化锆纳米生物陶瓷材料。

本案是以申请日为2017-05-08，申请号为201710315538.5，名称为“一种氧化锆复合生物陶瓷材料的制备方法”的发明专利为母案而进行的分案申请。

技术领域

本发明涉及生物陶瓷材料领域，具体说是一种氧化锆复合生物陶瓷材料的制备方法。

背景技术

随着现代材料制备技术的发展，生物材料因具备对机体组织进行修复、替代与再生的特殊性能，已经成为当今生物医学领域研究的焦点之一。生物硬组织代用材料最早是使用体骨、动物骨，后来发展到采用不锈钢和高分子塑料，由于不锈钢存在溶析、腐蚀和疲劳问题，塑料存在稳定性差和强度低的问题。因此造成生物材料发展的瓶颈，生物陶瓷的出现，改善了现有替代材料的不足，因其诸多优势，生物陶瓷具有了广阔的发展前景。氧化锆生物陶瓷属于生物惰性陶瓷材料，具有化学稳定性好，生物相容性高的特点，而且具有一定的机械强度，可作为医用植入品使用，能够作为牙科和骨科损伤人群身体组织的有效替代材料。使用氧化锆陶瓷制作的生物材料具有稳定的化学性能，不会因为高温低温而产生变形，它是现有生物材料中性能最稳定的一个产品，不会因为酸碱性而产生腐蚀，并且氧化锆陶瓷制作的组织安全没有任何副作用。当然生物医学领域对于氧化锆生物陶瓷的质量要求是非常严格的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种稳定性能优异、机械强度好的氧化锆复合生物陶瓷材料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种氧化锆复合生物陶瓷材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、将氧化锆粉体、氧化钇粉体、β-氧化铝粉、氧化钕粉和氧化铈粉体按重量比90～92∶6.0～9.0∶0.15～0.35∶0.45～0.75∶0.55～0.85进行混合，得混料；

步骤2、向所述混料中加入混料重量2.0％～5.0％的碳素后，投入电弧炉内进行高温熔炼，待炉内物料完全熔化后，继续熔炼5～30min，得氧化锆液；

步骤3、将步骤2所得氧化锆液倾倒出炉，采用1400℃、25～35MPa以上的高压高热空气对氧化锆液进行喷吹造粒，喷吹入密闭空间内冷却后收集；

步骤4、将步骤3所得物置于1000℃～1200℃滚筒窑炉煅烧120min～300min，冷却后收集；

步骤5、将步骤4所得物送至超细砂磨机进行打散研磨，控制研磨浆料质量百分浓度25％～45％，研磨时间20min～90min；

步骤6、将步骤5所得物送入喷雾干燥机进行高速离心喷雾干燥，喷雾室内温度控制在210℃～270℃，得氧化锆纳米生物陶瓷材料。

本发明的有益效果在于：区别于现有技术，本发明方法制得的氧化锆纳米生物陶瓷材料化学组分以液态融合，均匀性及稳定性好，随温度变化体积效应小，通过高压高温氧气喷吹可以直接喷吹成纳米粉体，避免强制破碎研磨过程引入机械铁等杂质。做成制品后检测体积密度可以达到5.60g/cm³～5.80g/cm³，气孔率低，与市场上现有的化学法产品相比，同样能制备高纯纳米粉体，同时，生产流程短，成本低，生产过程环境污染小。因其高的体积密度和少的气孔率，用于下游制品可有效提高下游制品机械强度和使用寿命。将为电熔法生产生物陶瓷材料领域作出极大贡献。

具体实施方式