[发明专利]一种基于3D打印的生物活性多孔羟基磷灰石/钛酸钡复合陶瓷的制备方法

摘要

一种3D打印有生物活性的多孔羟基磷灰石/钛酸钡复合陶瓷的制备方法，属于3D打印技术及生物陶瓷、医疗应用领域。DLP(数字光固化)3D打印技术具有成型速度快，打印模型精度高，成本低廉等优势。本发明是通过以下软件和装置实现的。使用Solidworks设计并优化三维模型，将模型导入Q3DP软件进行切片，按照特定的比例配制浆料并进行球磨，将浆料倒入到BESK打印机树脂槽中开始打印，打印完成后的坯体再放入中号炉中按照特定的参数进行脱脂和烧结，最终得到力学性能优异，具有压电性能、生物相容性好的多孔羟基磷灰石/钛酸钡复合生物陶瓷。

主权项

1.一种基于3D打印的生物活性多孔羟基磷灰石/钛酸钡复合陶瓷的制备方法，其特征在于：应用如下软件、材料及设备，包括三维建模软件、有限元分析软件、粒径尺寸≤10μm的钛酸钡粉末，粒径尺寸≤10μm的羟基磷灰石粉末，蔗糖、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡络烷酮、405nm波段光敏树脂，3D打印机，球磨机，烧结炉；包括如下步骤：1)使用三维建模软件设计多孔结构，根据有限元分析软件的力学模拟结果对多孔结构进行调整，得到85％‑90％的孔隙率的多孔结构模型；2)打印浆料配置：15wt％的钛酸钡粉末、25wt％的羟基磷灰石粉末、4wt％的蔗糖为粘结剂，5wt％的聚丙烯酰胺作为分散剂，3wt％聚乙烯吡络烷酮作为光引发剂，48wt％405nm波段光敏树脂，搅拌混合后进行球磨处理；球磨参数，球料比设置为10:1，转速设置为400r/min，时间设置为24h；3)进行3D打印，首先将打印模型数据导入到与打印机配套设计的Q3DP软件中，调整参数并对模型进行切片，调平后开始打印；4)打印完成后，使用酒精清理打印完成后的坯体，将洗净的坯体放置在中号烧结炉中进行脱脂和烧结工作，烧结完成后得到致密的羟基磷灰石/钛酸钡陶瓷成品；脱脂环节升温温度为1000℃，升温速率为1℃/min，保温时间为4h，降温速率为2℃/min；烧结环节升温温度为1400℃，升温时间为2℃/min，保温时间为2h，降温速率为2℃/min。