[发明专利]一种高强度氮化硅义眼座及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高强度氮化硅义眼座及其制备方法。该高强度氮化硅义眼座的制备方法包括：（1）将氮化硅粉体、水、烧结助剂和粘结剂进行混合，得到陶瓷浆料；（2）将由孔和孔筋组成的多孔有机球形基体浸渍到陶瓷浆料中并取出，得到陶瓷浆料包裹在多孔有机球形基体孔筋上的素坯；（3）将浸渍后的素坯在空气气氛下进行干燥，得到陶瓷坯体；（4）将干燥后的陶瓷坯体在氮气中烧结，得到具有三维连通孔结构的高强度氮化硅陶瓷义眼座。

技术领域

本发明涉及一种高强度氮化硅义眼座及其制备方法，属于生物材料领域。

背景技术

目前，临床上使用的义眼座主要是以硅胶为代表的实心球体和羟基磷灰石(HA)为代表的多孔生物陶瓷义眼座。我国也有以珊瑚、动物骨或者化学合成HA等为原料制备多孔HA义眼座。陶瓷义眼座通常要求气孔率(60～80％)及气孔尺寸大(200～500μm)，密度低(≤2g/cm³)，并具有一定强度(压缩强度≥2MPa)。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种强度高的多孔陶瓷义眼座材料及成型方法。

一方面，本发明提供了一种高强度氮化硅义眼座的制备方法，包括：

(1)将氮化硅粉体、水、烧结助剂和粘结剂进行混合，得到陶瓷浆料；

(2)将由孔和孔筋组成的多孔有机球形基体浸渍到陶瓷浆料中并取出，得到陶瓷浆料包裹在多孔有机球形基体孔筋上的素坯；

(3)将浸渍后的素坯在空气气氛干燥，得到陶瓷坯体；

(4)将干燥后的陶瓷坯体在氮气中烧结，得到具有三维连通孔结构的高强度氮化硅陶瓷义眼座。在烧结过程中，多孔有机球形基体高温分解后气化排出，附着在有机孔筋上的氮化硅粉体完成烧结。

较佳的，所述多孔有机球形基体的材质为聚氨酯、聚醚和环氧树脂的一种。

较佳的，所述多孔有机球形基体的孔密度为50ppi～25ppi，开孔率≥85％；优选地，所述多孔有机球形基体的孔密度为35～30ppi，开孔率≥95％。

较佳的，所述烧结助剂选自氧化镁、氧化钇和氧化铕的至少一种；所述粘结剂选自聚乙烯醇、明胶和羟丙基甲基纤维素的至少一种。

较佳的，所述陶瓷浆料的固含量(氮化硅粉体、烧结助剂和粘结剂总质量和陶瓷浆料总质量的比)为20wt％～60wt％，优选为30wt％～50wt％。固含量低，陶瓷浆料粘度低，不易附着在有机基体孔筋上，烧结后强度低；固含量高，粘度高，易造成多孔有机球形基体表面堵孔，烧结后气孔率低。

较佳的，所述烧结助剂质量为氮化硅粉体质量的1～8wt％，优选为3～5wt％。

较佳的，所述粘结剂的质量为氮化硅粉体质量的1～10wt％，优选为3～8wt％。无粘结剂，陶瓷浆料不能附着或者少量附着在有机基体的孔筋上，无法烧结成型。粘结剂含量太高，陶瓷浆料粘度太大，易造成多孔有机球形基体表面堵孔，烧结后气孔率低。

较佳的，将多孔有机球形基体浸渍到陶瓷浆料中，浸渍次数为1～5次，优选1～3次，更优选为2～3次；且每次浸渍在浆料中时间为5s～10s，优选为3s～8s。浸渍次数少，附着在多孔有机球形基体孔筋上的陶瓷浆料少，烧结后强度将低。浸渍次数多，附着在多孔有机球形基体的陶瓷多，会造成表面堵孔现象，烧结后气孔率低。

较佳的，每次浸渍后，在空气气氛中、15℃～45℃下干燥3小时～6小时。

较佳的，干燥后，在氮气气氛中，1750-1800℃中烧结1～2小时，得到具有三维连通孔结构的高强度低密度陶瓷义眼座。

另一方面，本发明还提供了一种根据上述制备方法制备的高强度氮化硅义眼座，所述高强度氮化硅义眼座的压缩强度为6～50MPa，气孔率55～90％，孔尺寸为200～800μm。

有益效果：