含掺杂型羟基磷灰石涂层碳/碳复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种含掺杂型羟基磷灰石涂层碳/碳复合材料的制备方法，采用感应加热法在碳/碳复合材料表面沉积出磷酸氢钙涂层，借助氢氧化钾水热处理，转变为纯羟基磷灰石涂层，然后加入含掺杂离子的生物玻璃在碱性溶液中进行水热处理，得到含掺杂离子羟基磷灰石涂层碳/碳复合材料。本发明用生物玻璃替代化学试剂在水热条件下释放骨磷灰石所需的离子以对羟基磷灰石进行掺杂，可获得高性能的掺杂型羟基磷灰石涂层，克服了直接使用化学试剂进行掺杂带来的不良相容性及繁杂的代谢问题。

主权项

一种含掺杂型羟基磷灰石涂层的碳/碳复合材料的制备方法，包括如下步骤：将碳/碳复合材料置于硝酸溶液中进行常温处理，时间为5～10分钟，其中，所述碳/碳复合材料应浸没于浓硝酸内；将所述水热处理后的碳/碳复合材料置于流动的含钙盐和磷酸二氢盐的混合水溶液中，所述混合水溶液的流速为200ml/min～2L/min，沉积时间为15分钟～2小时，温度为100～200℃；感应加热，所述感应加热为通过感应加热电源致热，所述感应加热电源的振荡频率为1KHz～400KHz，输出功率为0.1KW～10KW，使其表面沉积出磷酸氢钙涂层，其中，所述钙盐与磷酸二氢盐的摩尔量比为0.5～1：0.3～0.6；将所述沉积有磷酸氢钙涂层的碳/碳复合材料置于第一碱性溶液中进行水热处理，时间为24～96小时，温度为100～220℃，得到含羟基磷灰石涂层的碳/碳复合材料；其中，所述沉积有磷酸氢钙涂层的碳/碳复合材料应完全浸没于碱液中，其体积比为50～10：1；将所述含羟基磷灰石涂层的碳/碳复合材料与含掺杂离子的生物玻璃置于第二碱性溶液中进行水热处理，温度为100～220℃，时间为24～96小时，所述生物玻璃为硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃中的至少一种，得到所述含掺杂离子羟基磷灰石涂层碳/碳复合材料，其中玻璃为淬碎块，体积占最终处理溶液的1/3～1/2。