[发明专利]FHA/β-TCP/β-Ca2P2O7三相陶瓷制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种生物医用材料领域的技术，具体是一种FHA/β-TCP/β-Ca₂P₂O₇三相陶瓷制备方法。

背景技术

氟化羟基磷灰石(FHA)是羟基磷灰石(HA)晶体中OH-被F-取代形成的，加入适量氟元素的FHA比HA具有更强的化学稳定性，并且具有骨诱导性。FHA陶瓷强度较高，但降解性差，而β-磷酸三钙(β-TCP)具有良好的生物降解性，在体内降解后可以为骨骼生长提高丰富的钙、磷元素，促进新骨形成，可以弥补FHA的不足。β-焦磷酸钙(β-Ca₂P₂O₇)陶瓷在生物体内可以与骨组织发生骨性结合，不会在两者界面形成纤维包裹物，界面处的结合强度随时间延长而增强，具有良好生物活性，并且降解速率大于β-TCP。少量的β-Ca₂P₂O₇与β-TCP形成固溶体，可以提高β-TCP的烧结稳定性。所以，FHA/β-TCP/β-Ca₂P₂O₇三相陶瓷可以成为一种理想的生物医用材料。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN1562873A，公开日20050112，公开一种羟基磷灰石与β-磷酸三钙双相陶瓷的制备方法，该技术首先需要将氧化钾、氧化镁、氟化镁等七种原料按照一定重量百分比，搅拌混合均匀，干压成型后在1000～1100℃熔融、水淬，球磨得到粉体。然后将粉体与羟基磷灰石按比例混合，球磨4～6h，干压成型得到坯体。最后坯体在1050～1250℃烧结，得到双相陶瓷。该方法工艺过程复杂，需要球磨、熔融、水淬、干压成型，制备步骤比较繁琐，并且只能得到双相陶瓷。

中国专利文献号CN103183507A，公开日20130703，制备含有β-焦磷酸钙的双相陶瓷。首先采用湿法制备β-磷酸三钙的粉体，然后以硝酸钙和磷酸氢二铵为原料制备羟基磷灰石，最后将β-磷酸三钙和羟基磷灰石按质量比1:1机械混合，在600～1200℃条件下烧结，得到含有β-焦磷酸钙的双相陶瓷。该发明中β-磷酸三钙和羟基磷灰石机械混合，很难保证混合均匀，因此烧结得到的β-焦磷酸钙分布也不均匀。本发明相对于该技术前驱粉体在溶液中获得，成分均匀；从而保证后续烧结得到三相陶瓷成分也是均匀的，提高陶瓷均一性及可靠性。另外，本发明工艺简单，更容易实现。

中国专利文献号CN103341213A，公开(公告)日2013.10.09，公开了一种生物医学材料技术领域的FHA/β-TCP双相氟化羟基磷灰石3D多孔支架的制备方法，通过将FHA粉体、PMMA、表面活性剂均匀混合，滴入碳酸氢铵溶液搅拌均匀并在室温静置后烘干，经过加热保温后得到双相FHA/β-TCP多孔支架。但该技术生成的氟化羟基磷灰石仅具有FHA/β-TCP双相复合结构。

中国专利文献号CN104987058A，公开(公告)日2015.10.21，公开了一种原位反应制备羟基磷灰石基复合生物陶瓷材料的方法。以四水硝酸钙(Ca(NO3)2·4H2O)、磷酸氢二铵((NH4)2HPO4)、九水硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O)和氟化铵(NH4F)为原料，采用化学沉淀法制备氟掺杂羟基磷灰石和氧化铝纳米复合粉体，再通过热压烧结制备羟基磷灰石复合生物陶瓷。但该技术无法完全去除氧化铝纳米颗粒的生物学有害影响、从而得到生物特性与氟化羟基磷灰石更相近的生物陶瓷。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种FHA/β-TCP/β-Ca₂P₂O₇三相陶瓷制备方法，通过加入含量可控的氟元素，利用氟化HA的骨诱导性，提高了陶瓷的骨诱导性和稳定性。β-TCP具有良好的生物降解性，β-Ca₂P₂O₇可以加强新骨与原有骨组织的结合强度，三相成分均匀分布的陶瓷，性能优于单相或者双相陶瓷，并且本发明制备工艺简单，因此可以作为一种理想的生物医用材料。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明通过将磷酸二氢钾与氟化钾的混合液滴加至醋酸钙溶液中，保持混合液pH为7并充分搅拌，反应完成后烘干得到前驱粉体，经烧结制成。

所述的滴加，以0.1mL/s的速度进行。

所述的烘干，优选在80℃条件下烘干。