羟基磷灰石晶须/镁金属基复合材料及其制备方法

摘要

本发明涉及羟基磷灰石晶须/镁金属基复合材料及其制备方法，复合材料由作为基材的金属镁和作为增强体的羟基磷灰石组成，其中金属镁为纯镁粉，羟基磷灰石为晶须状，羟基磷灰石为1～30wt％，镁粉为70～99wt％。其制备方法为：(1)镁粉的细化处理；(2)羟基磷灰石晶须的制备；(3)羟基磷灰石晶须/镁粉的混合；(4)压制烧结；(5)热挤压。本发明增强体晶须分布均匀、受损度低、尺度可控，既保证了复合材料的生物活性、又可改善复合材料的腐蚀速率和力学性能。制备方法简单，工艺过程污染少，特别适合于骨组织修复与替换。

主权项

一种羟基磷灰石晶须/镁金属基复合材料，其特征在于：所述复合材料由作为基材的金属镁和作为增强体的羟基磷灰石组成，其中金属镁为纯镁，粉末状；羟基磷灰石为晶须状，长2～100μm，长径比大于10；复合材料各组分的质量百分含量为：羟基磷灰石为1～30wt％，镁粉为70～99wt％；本复合材料的制备步骤为：(1)镁粉的细化处理：将纯镁粉粒径研磨至小于50μm；(2)羟基磷灰石晶须的制备：首先将钙盐和磷盐水溶液按Ca/P原子比1.67混合，再加入钙盐和磷盐总质量10～70wt％的尿素，然后滴加硝酸直至溶液澄清，随后溶液置入反应釜中加热反应，其中90℃下保温2～5小时，180～220℃下保温2～5小时，随炉冷却，得到的沉淀即为羟基磷灰石晶须，沉淀经过蒸馏水和乙醇交叉抽滤洗涤，最后一遍用乙醇抽滤洗涤，直至洗涤液pH值为中性，洗涤后的晶须直接浸在乙醇溶液中待用；(3)羟基磷灰石晶须/镁粉的混合：首先，按照复合材料各组分的百分比称取镁粉和羟基磷灰石晶须，将羟基磷灰石晶须配制成3～5g/ml的羟基磷灰石乙醇溶液，然后在羟基磷灰石乙醇溶液中加入镁粉，用玻璃棒搅拌均匀后，再置入超声波中超声震荡8～30分钟，混合均匀的浆料放入干燥箱中真空干燥8～12小时；(4)压制烧结：将干燥后的混料装入压制‑挤压钢模具内，将装有混料的模具放在万能试验机上压制，压力40～100kN，保压15～60s；压制后，对材料和模具一起进行烧结，烧结温度400～450℃，烧结时间1～5小时；(5)热挤压：烧结后的坯体在600kN万能试验机上挤压即加工成棒材或管材或型材的羟基磷灰石晶须/镁金属基复合材料，挤压温度360～400℃。