[发明专利]一种生物陶瓷材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷技术领域，具体是一种生物陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

生物陶瓷(Bioceramics)是指用作特定的生物或生理功能的一类陶瓷材料，即直接用于人体或与人体直接相关的生物、医用、生物化学等的陶瓷材料。作为生物陶瓷材料，需要具备如下条件：生物相容性，力学相容性，与生物组织有优异的亲和性，抗血栓，灭菌性并具有很好的物理、化学稳定性。现有的生物陶瓷由于制备方法复杂，导致成本较高，限制了人们的使用，且原料毒性较高，严重危害了人们的身体健康。因此，本发明提供一种生物陶瓷材料及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物陶瓷材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种生物陶瓷材料，包括以下重量份数的原料：生物玻璃12-26份、磷酸钙10-15份、玛咖生物碱2-8份、甘油磷脂5-12份、α-氧化铝3-8份、方石英4-15份、牛磺酸2-7份、氮化碳粉末1-8份、纳米碳酸钙2-5份、硬脂酰乳酸钠2-5份、全反式虾青素3-7份、食用明胶3-8份、水合铝硅酸钙钠粘土5-11份、焦磷酸铁0.1-1份、聚对苯二甲酸乙二醇酯母料6-15份。

作为本发明进一步的方案：包括以下重量份数的原料：生物玻璃14-22份、磷酸钙11-13份、玛咖生物碱4-7份、甘油磷脂6-10份、α-氧化铝3.5-7份、方石英6-10份、牛磺酸3-6份、氮化碳粉末2-7份、纳米碳酸钙3-4份、硬脂酰乳酸钠2-4份、全反式虾青素4-5份、食用明胶4-7份、水合铝硅酸钙钠粘土7-10份、焦磷酸铁0.15-0.6份、聚对苯二甲酸乙二醇酯母料8-12份。

作为本发明进一步的方案：包括以下重量份数的原料：生物玻璃17份、磷酸钙12份、玛咖生物碱6份、甘油磷脂8份、α-氧化铝5份、方石英7份、牛磺酸4份、氮化碳粉末3份、纳米碳酸钙3.2份、硬脂酰乳酸钠3份、全反式虾青素4.6份、食用明胶5份、水合铝硅酸钙钠粘土8.6份、焦磷酸铁0.28份、聚对苯二甲酸乙二醇酯母料11份。

一种生物陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照上述配方称取各原料，备用；

(2)将生物玻璃、磷酸钙、α-氧化铝、方石英、水合铝硅酸钙钠粘土、焦磷酸铁、牛磺酸、甘油磷脂进行混粉、球磨，球磨时间20-50min，然后加入玛咖生物碱，继续球磨15-20min，得到粒度范围5-25μm的粉料；

(3)向上述粉料中加入纳米碳酸钙、氮化碳粉末、硬脂酰乳酸钠、食用明胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯母料，进行混粉、球磨，球磨时间15-30min，然后加入全反式虾青素，继续球磨30-55min，得到混合粉料；

(4)在石墨模具中装入上述混合粉料；

(5)将装有粉料的模具放入放电等离子烧结设备中，抽真空5-7Pa，加压35-55MPa，在200-500℃/min下快速升温，烧结温度为1100-1250℃，烧结保温时间为5-15min，自然冷却，即得成品。

作为本发明进一步的方案：所述步骤(2)将生物玻璃、磷酸钙、α-氧化铝、方石英、水合铝硅酸钙钠粘土、焦磷酸铁、牛磺酸、甘油磷脂进行混粉、球磨，球磨时间36min，然后加入玛咖生物碱，继续球磨18min，得到粒度范围5-25μm的粉料。

作为本发明进一步的方案：所述步骤(3)向上述粉料中加入纳米碳酸钙、氮化碳粉末、硬脂酰乳酸钠、食用明胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯母料，进行混粉、球磨，球磨时间22min，然后加入全反式虾青素，继续球磨43min，得到混合粉料。

作为本发明进一步的方案：所述步骤(5)将装有粉料的模具放入放电等离子烧结设备中，应用放电等离子(spark plasma sintering，SPS)低温快速烧结技术，抽真空6Pa，加压40MPa，在350℃/min下快速升温，烧结温度为1200℃，烧结保温时间为12min，自然冷却，即得成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该生物陶瓷材料通过原料复配发挥协同作用，具有较好的机械性能和生物功能性，且制备方法简单，制备成本降低，且原料毒性小，保护人们的身体健康，同时可较好的满足生物材料的需求。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1