[发明专利]一种动物骨灰饰品及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以磷灰石为主要原料通过高温烧结制备成纪念章、徽章、各种佩戴饰品和艺术品的方法。

背景技术

磷灰石是人与动物硬体(牙、骨、结石)部分的主要无机物，也是一种重要的生物材料。在磷灰石结构中存在着广泛的类质同像替换，其中，阴离子替换行为对磷灰石的性质有着很大的影响，而对其通道离子替换行为的研究在医学、晶体学、矿物学等方面具有重要的意义。

发明内容

本发明利用了高科技纳米材料科学技术，将主要成分为磷灰石的动物骨质灰、纳米氧化锆和着色剂混合，经成型和高温烧结，制备成各种高贵典雅、吉祥如意的饰品。根据不同的需求，动物骨灰纪念章、徽章、各种佩戴饰品和艺术品的颜色、尺寸和形状可以进行变化。

本发明实现上述方法采取的技术方案是：

一种动物骨灰饰品，是动物骨灰和氧化锆二种成份混合体，动物骨灰与氧化锆混合体积比中，动物骨灰体积比不大于50％，ZrO₂的体积比不大于90％，粉体的平均粒径均小于100纳米。氧化锆粉体是氧化钇稳定的氧化锆纳米粉、3％Y₂O₃稳定的ZrO₂或三氧化二铝等纳米粉。

其中可以加入着色剂，着色剂相对于动物骨灰和氧化锆混合体的质量比不大于5％，粉体的平均粒径均小于100纳米。着色剂包括氧化铈、氧化锰、三氧化二铁、五氧化二钒等。

纳米混合粉体的制备；在模具中冷等静压成形；最后高温烧结。采用物理法(例如机械球磨法)将动物骨灰制成纳米粉体，将动物骨灰与氧化锆和着色剂均匀混合，然后根据饰品形状，将混合好的纳米复合粉体在钢模中冷等静压成坯料；最后采用各种烧结技术(包括无压烧结，热压烧结，高温等静压烧结，微波烧结，放电等离子烧结等)烧结成形。具体步骤如下：

(1)采用机械球磨的方法将骨灰研磨成100纳米以下的纳米粉。将100纳米以下3％氧化钇稳定氧化锆与骨灰粉体混合，氧化锆体积百分比为60-90％，按混合粉体与无水乙醇质量比1∶2的比例加入研磨介质无水乙醇，研磨6h。用无水乙醇反复冲洗并收集复合粉体，放入烘箱100℃，6h烘烤，将无水乙醇蒸发至复合粉体完全干燥。最后手工干法研磨得到复合粉料；

(2)根据饰品形状尺寸制作模具，将纳米混合粉料填入磨具，冷等静压成坯料，等静压成型工艺：100MPa(5min)+250MPa(8min)；

(3)对坯料进行表面机械加工处理，得到期望的形状；

(4)在常压下将坯料加热到1300～1600℃，保温2h。温度小于900℃时，烧结工艺为3℃/min，当高于900℃时，烧结工艺为5℃/min。降温得到饰品。

制备时，可以根据不同颜色要求加入着色剂(氧化铈，氧化锰，三氧化二铁，五氧化二钒等)，着色剂质量比为0-5％，成型前研磨12h。

本发明方法中用于制备饰品的主要成分为：动物骨灰、ZrO₂和着色剂。其中动物骨灰与氧化锆混合体积比中，动物骨灰体积比不大于50％；ZrO₂的体积比不大于90％。着色剂相对于动物骨灰和氧化锆混合体的质量比不大于5％。三种粉体均应保证分散良好，无硬团聚，每一种粉体的平均粒径均小于100纳米。

本发明方法中，若采用冷等静压+无压烧结法制备烧结体，则冷等静压的压力应为100-250MPa，保压时间为5min(100MPa)+8min(250MPa)；随后无压烧结的温度为1300～1600℃，可以在真空炉中烧结或者在非真空设备中烧结。本发明中也可采用其它成型和烧结工艺。

本发明提出的动物骨灰饰品及其制备方法具有硬度高，耐磨性好，抗腐蚀性能优良，表面光洁，色泽宜人，高贵典雅，制造成本低。

具体实施方式

本发明实施例中所述的饰品所用材料为纳米氧化锆，动物骨灰和着色剂等。首先将动物骨灰机械研磨成纳米粉，与氧化锆纳米粉体均匀混合研磨，根据饰品形状和尺寸要求制作模具，将纳米混合粉料加压成型，再通过高温烧结，获得致密的烧结体。

实施例1