石墨烯/双相磷酸钙复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种石墨烯/双相磷酸钙复合材料及其制备方法，所述复合材料是以石墨烯纳米片作为强韧相，双相磷酸钙作为基体，十六烷基三甲基溴化铵作为石墨烯纳米片的分散剂，采用超声结合球磨的分散工艺，热压烧结制得，其中：石墨烯纳米片、双相磷酸钙质量比为0.5~2.5:97.5~99.5。本发明选用设备简单，成本较低，制备工艺稳定，制备的复合材料强韧相分散均匀，强韧相与基体界面结合良好，复合材料力学性能好，弯曲强度和断裂韧性分别达到151.82MPa和1.74MPa·m1/2，比双相磷酸钙生物陶瓷分别提高55%和76%，具有良好的应用前景。

主权项

一种石墨烯增强增韧的双相磷酸钙生物陶瓷，其特征在于，以石墨烯纳米片作为强韧相，双相磷酸钙作为基体，其中：石墨烯纳米片、双相磷酸钙的质量比为0.5～2.5:97.5～99.5；所述石墨烯增强增韧的双相磷酸钙生物陶瓷由如下方法制得：A.称取材料：分别称取十六烷基三甲基溴化铵、石墨烯纳米片、双相磷酸钙，十六烷基三甲基溴化铵的质量为石墨烯纳米片质量的1%～5%；B.超声分散：将称量好的十六烷基三甲基溴化铵和石墨烯纳米片加入到100±50ml蒸馏水中，置于超声波清洗器中对石墨烯纳米片进行超声分散，超声时间为1±0.5小时；C.球磨混料：将步骤B中分散后的石墨烯纳米片的水溶液和步骤A中称量好的双相磷酸钙一并装入聚氨酯球磨罐中于室温下进行球磨混料，行星式球磨机转速为300±50r/min，球磨时间为8±2小时；D.干燥：将步骤C中球磨后的混合料浆放入干燥箱中于120±10℃干燥4±0.5小时，然后过100目筛；E.热压烧结：将步骤D中干燥过筛后的混合粉料置于石墨模具中，并将石墨模具放置于多功能高温烧结炉中，在氩气气氛保护下，以20±5℃/min升温至1150±50℃，加压30±10MPa，热压烧结成陶瓷块；F.保温、冷却：将步骤E中的石墨模具在多功能烧结炉中保温1±0.5小时后停止加热，使石墨模具在多功能烧结炉中冷却到室温；取出烧结好的陶瓷块，即得石墨烯增强增韧的双相磷酸钙生物陶瓷。