專利名稱：生物陶瓷鈦基復(fù)合材料及其制備方法
生物陶瓷鈦基復(fù)合材茅斗及其制備方法駄領(lǐng)域本發(fā)明涉及生物醫(yī)用錢基復(fù)合材料，具體姓物陶瓷鈦基復(fù)合材料及其制備方法。 背景獄目前人體骨骼和牙^fe物磁巨織vffl置換(修復(fù))材料大多為軋制或鑄造鈦材料，,樹料具有耐腐蝕、，高和生物相容性等待點(diǎn)。但是軋制或鑄造鈦材料的彈性模量明顯高于人體骨，因而降 低了材料的生物力學(xué)相容性，限制了鈦材料的卿。粉末冶金方法制備的鈦材料因具有適量的孔隙， 因而使材料的彈性模量下降，材料的生物力學(xué)相容性有所改善。然而粉末冶金方法制備的鈦材料生 物活性有欠缺，材料的生物力學(xué)相容性還有，高。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，一種生物陶瓷鈦基復(fù)合材料的粉末冶^^j備方法，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的 li^料生物活性有欠缺，材料的彈性# 較高的問題。本發(fā)明的目的還在于Jt^臓方法制備的生物陶S:基復(fù)合材料。 本發(fā)明的生物陶ig^基復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟(1) 將粒度為5mhi ~100Mm的^af娥與豐鍍小于100nm的納米羥 ^石粉混合均勻，其 中納米羥^^石的^IR分?jǐn)?shù)為1%~10%， ,1~9%，進(jìn)一步,2~4.9%;(2) 混^^末細(xì)等靜壓^^，然后真空燒結(jié)，燒結(jié)鵬為105(r01200。Co 本發(fā)明生物陶徵太基復(fù)合材料及其制備方法的設(shè)計依據(jù)^L要特點(diǎn)如下It^末加入具有生物活性的納米羥 ^石粉之后，粉末冶鍋備的復(fù)合材料生物活性提高，復(fù)合材料生物活性高于粉 末冶絲ij備的純ltt才料；Itm末加Alft米羥^^灰石粉之后，增加了粉末冶絲恪的復(fù)合材料的孔 隙率，進(jìn)一步斷氐了復(fù)合材料的彈性豐鐘，復(fù)合材料JBi彈性f鍾7.9 GPa 與人體骨艦; 微末加AJft米P^I灰石粉之后，粉末冶錄恪的復(fù)合材料的孔隙 加，使得復(fù)合材料的弓驢 有所下降，但是復(fù)合材，報彎5艘大于140MPa^仍高于細(xì)當(dāng)于人體骨。生物陶微基復(fù)合材料可 用刊恪人體骨骼和牙^i組織傭生物置換(修復(fù))體。^M例l:將粒度為5pm 100Mm的金屬鈦粉與粒度小于100nm的納米羥^灰石粉(納米羥繊灰石粉加入量柳分?jǐn)?shù)歸)混合均勻，混誠末翻等靜壓跡，然后在ii(xrc真空燒結(jié)， 制備得到生物陶瓷鈦基復(fù)合材料。復(fù)合材料的生物活性高于粉末冶金方法制備的純鈦材料，復(fù)合材離彎鵬154MPa^壓縮彈性鶴9-3GPa。 例2:將禾娘為5拜~100,的^jllt^與辛娘小于10Qnm的納米羥 灰石粉(納米羥 灰石粉加入量#^分?jǐn)?shù)2%)混合均勻，混^^末翻等靜壓，，然后在11(XTC真S^結(jié)， 制備得到生物陶瓷鈦基復(fù)合材料。復(fù)合材料的生物活性高于粉末冶金方法制備的純lfcM料，復(fù)合材 艦彎鵬860MPa^臓彈性糧17GPa。實(shí)施例3:將豐娘為5Mm 100Mm的^Mfi^與米娘小于100nm的納米羥繊灰石粉(納米羥 繊灰石粉加入量鵬分?jǐn)?shù)49%)混合均勻，混鎖末翻織壓娜，然后在115(TC真空燒結(jié)， 第格得到生物陶瓷鈦基復(fù)合材料。復(fù)合材料的生物活性高于粉末冶金方法制備的純鈦材料，復(fù)合材 離彎鵬435MP4臓齊性鶴14GPa。M例4:將米被為5pm 100Mm的金屬鈦粉與f娘小于100nm的納米羥 灰石粉(納米羥 繊灰石粉加入量柳、分?jǐn)?shù)麵混合均勻，混鎖末采用等靜壓鵬，然后在磨C真空燒結(jié)， 第恪得到生物陶瓷鈦基復(fù)合材料。復(fù)合材料的生物活性高于粉末冶金方法制備的純鈦材料，復(fù)合材 茅報彎鵬144MP4臓彈性糧7-9GPa。^M例5:將f娘為5Mm 100Mm的金屬lfc^與禾娘小于100nm的納米羥 灰石粉(納米羥 繊灰石粉加入量糊分?jǐn)?shù)9%)混合均勻，混鎖末翻等靜壓鄉(xiāng)，然后在ll(XTC真幾結(jié)， 制備得到生物陶瓷鈦基復(fù)合材料。復(fù)合材料的生物活性高于粉末冶金方法制備的純鈦材料，復(fù)合材 離彎鵬170MPa^臓彈性鶴9.8GPa。實(shí)施例6:將茅娘為5Mm 100Mm的金屬鈦粉與豐鍍小于100nm的納米羥Sm灰石粉(納米羥 灰石粉加入量#^只分?jǐn)?shù)1%)混合均勻，混^^末采用 壓^^，然后在12orc真空燒結(jié)， 帝格得到生物陶瓷鈦基復(fù)合材料。復(fù)合材料的生物活性高于粉末冶金方法制備的純鈦材料，復(fù)合材 離彎鵬950MP4臓彈性鶴18-5GPa。實(shí)^M例7:將禾娘為5pm 100^的金屬im與粒度小于l(Xbm的納米羥 灰石粉(納米羥 ^^灰石粉加入量柳分?jǐn)?shù)3%)混合均勻，混^^末翻等靜壓j^^，然后在12orc真空燒結(jié)， 制備得到生物陶徽基復(fù)合材料。復(fù)合材料的生物活性高于粉末冶金方法制備的純鈦材料，復(fù)合材 茅報彎鵬720戰(zhàn)臓彈性鶴16GPa。
權(quán)利要求
1、一種生物陶瓷鈦基復(fù)合材料的粉末冶金制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)將粒度為5μm～100μm的金屬鈦粉與粒度小于100nm的納米羥基磷灰石粉混合均勻，其中納米羥基磷灰石體積分?jǐn)?shù)為1％～10％；(2)混合粉末采用等靜壓成形，然后真空燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1050℃～1200℃。
2、 概權(quán)利要求l臓航法，欺寺征在于^^1米，5 灰石的鵬分?jǐn)?shù)為1%~9%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2皿的方法，^#征在于戶; 1*1米|5*61灰石的#^分?jǐn)?shù)為2%~4.9%。
4、 權(quán)利要求1 3任一1砂 方法制，到的生物陶瓷鈦基復(fù)合材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生物陶瓷鈦基復(fù)合材料的粉末冶金制備方法，其特征在于包括(1)將粒度為5μm～100μm的金屬鈦粉與粒度小于100nm的納米羥基磷灰石粉混合均勻，其中納米羥基磷灰石體積分?jǐn)?shù)為1％～10％；(2)混合粉末采用等靜壓成形，在1050℃～1200℃真空燒結(jié)，制備得到生物陶瓷鈦基復(fù)合材料。所制得的復(fù)合材料的生物活性高于粉末冶金方法制備的純鈦材料，復(fù)合材料抗彎強(qiáng)度大于140MPa，高于或相當(dāng)于人體骨；復(fù)合材料壓縮彈性模量7.9GPa～18.5GPa，與人體骨接近。本發(fā)明可用于制備人體骨骼和牙齒等硬組織用生物置換(修復(fù))體。
文檔編號B22F3/12GK101229587SQ200810026378
公開日2008年7月30日 申請日期2008年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月20日
發(fā)明者英 劉, 夏東升, 龐鵬沙, 衛(wèi) 李 申請人:暨南大學(xué)