纳米金属粒子原位生长增强多孔钙磷玻璃陶瓷及其制备方法

摘要

本发明本发明涉及一种纳米金属粒子原位生长增强多孔钙磷玻璃陶瓷及其制备方法，以CaO-P2O5-Na2O为基体，原位生长纳米金属粒子增强的多孔钙磷酸盐玻璃陶瓷及其制备方法，属于生物陶瓷制备技术领域。其特征在于，以质量百分比为50∶45∶5的CaO-P2O5-Na2O(CPN)体系为基体，通过将该玻璃陶瓷基体粉末与含骨微量元素的金属氧化物混合，加入聚丙烯酸分散剂制得料浆。再通过多孔泡沫浸渍法，在保护气氛下利用聚氨酯泡沫体裂解产生的C还原金属氧化物，从而获得原位生长纳米金属粒子增强的多孔钙磷酸盐玻璃陶瓷。本发明的优点在于以该方法制备的多孔陶瓷，气孔率为60～83％，抗压强度达10～18MPa。以该方法制备的多孔玻璃陶瓷还具有优良的降解性能，可用于骨组织缺损、修复等。

主权项

纳米金属粒子原位生长增强的多孔钙磷酸盐玻璃陶瓷制备方法，步骤如下：1)选择P2O5‑CaO‑Na2O基体的质量百分比为50∶45∶5；2)前驱体溶液的制备：将P2O5加入到小分子有机溶剂中，配成浓度为0.08～0.21g/ml溶液；温度控制在40℃以下，混合后搅拌形成稳定的透明溶液；3)溶胶的制备：将钙盐和钠盐滴入P2O5的前驱体溶液中，充分搅拌，并用氨水调节pH值至7～8之间，超声分散10～15分钟，得到均匀的混合溶胶；4)凝胶的制备：将步骤3)的混合溶胶密封，室温下静置充分反应得凝胶；再在60～120℃烘箱中干燥，得到白色干凝胶粉末；将此干凝胶粉进行预烧排出小分子有机溶剂，得到灰白色粉末；过筛，使其颗粒粒径小于200μm；5)多孔支架的制备：在步骤4)的粉体中分别或同时加入相对于基体的质量百分数为1～3％、2.5～4.0％或1.5～3.5％的骨微量元素Zn、Sr或Mg的金属氧化物，在混合后的粉料中加入聚丙烯酸分散剂，5％的聚丙烯酸分散剂与灰白色粉末的质量比为1∶2，并用氨水调节pH至9～10，机械搅拌15～30分钟制得浆料；然后用浸渍法制备多孔支架坯体，并在空气中干燥；N2保护气氛中500～750℃处理1～3小时得到纳米金属粒子原位生长的多孔钙磷酸盐玻璃陶瓷；玻璃陶瓷组成为：P2O5‑CaO‑Na2O‑AO‑BO，其中A、B为Zn，Sr或Mg；A、B同时存在或单一存在，同时存在时A、B为不同的元素；玻璃陶瓷气孔率为60～83％，抗压强度为10～18MPa。