[发明专利]一种凝胶注模成型、无压烧结制备氮化硅人工陶瓷关节的方法

权利要求书

1.一种凝胶注模成型、无压烧结制备氮化硅人工陶瓷关节的方法，其特征在于，将两种粒度d50在0.2um-0.9um之间的不同粒径的亚微米级α-氮化硅和掺杂剂按一定比例混合，再经凝胶注模成型工艺、排胶、烧结、打磨和表面抛光而得到。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括如下步骤：

（1）预混液的制备

将单体丙烯酰铵、交联剂N，N'－亚甲基双丙烯酞胺、分散剂加入去离子水中搅拌，调节pH值至6-10，再加入含有聚乙二醇的乙醇，得到预混液，待用；

（2）浆料1的制备

将粒度d50在0.3um-0.8um之间的两种不同粒度的亚微米级α-氮化硅与氧化铝、氧化钇混合球磨后，加入上述预混液；在低压电压下，继续球磨，得到浆料1；

（3）浆料2的制备

将过硫酸铵溶于含有催化剂N,N,N'N'－四甲基乙二胺的溶液中，滴入1-2滴氨水，调节溶液pH至6-10，在搅拌条件下，逐滴加入到浆料1中，混合均匀，得到浆料2；

（4）凝胶注模成型

将浆料2注入到特制的人工陶瓷关节模具中，凝胶化形成坯体，取出后烘干20-30小时，得干坯；

（5）后处理

干坯在500-700℃下排胶后，在氮气保护性气氛下进行常压烧结，烧结温度为1850-1950℃，烧结时间3-6小时，将烧结体的各个表面修正，抛光，得到人工陶瓷关节。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）单体丙烯酰胺与N，N'－亚甲基双丙烯酞胺质量之和占预混液总质量的1-4%；单体丙烯酰胺与N，N'－亚甲基双丙烯酞胺的质量比为10-30：1；分散剂为预混液总质量的0.02-0.1%；含有聚乙二醇的乙醇为预混液总体积的2-3%。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，两种粒度的亚微米级α-氮化硅质量混合比为1：1-5；球磨时间为12-36小时；低压电压为120V。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，所述过硫酸铵用量为浆料1的0.02-0.lwt%；所述N,N,N'N'－四甲基乙二胺用量为浆料1的0.01-0.05wt%。

6.权利要求1-5任一所述制备方法得到的氮化硅人工陶瓷关节。

7.根据权利要求6所述的氮化硅人工陶瓷关节，其特征在于，含有粒度d50在0.2um-0.9um之间的两种不同粒度的亚微米级α-氮化硅。

8.根据权利要求7所述的氮化硅人工陶瓷关节，其特征在于，所述人工陶瓷关节还包括掺杂剂，两种亚微米级α-氮化硅之和与掺杂剂质量比为90-97：3-10。

9.根据权利要求8所述的人工陶瓷关节，其特征在于，所述掺杂剂选自氧化铝、氧化钇、氧化镁或氧化锶中的一种或两种以上。

10.根据权利要求9所述的人工陶瓷关节，其特征在于，所述人工陶瓷关节中亚微米级α-氮化硅、氧化铝、氧化钇三者质量比90：4：6。