【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及人工关节材料，具体涉及α-氧化铝粉体的制备方法、人工关节陶瓷粉体和制备方法。
技术介绍
1、由于人口老龄化、疾病以及创伤等原因导致骨关节疾病患者较多，需要进行人工关节置换的患者日益增加。氧化铝因具有化学性能稳定、生物相容性好、较高的硬度和耐磨性等优势逐渐成为人工关节制备的重要原料。
2、性能优异的人工关节陶瓷烧结体制备的关键在于获得高质量的α-al2o3粉体和陶瓷粉体配方。以价廉易得的γ-氧化铝为原料进行煅烧转晶制备α-氧化铝粉体可以快速获得大量的α-氧化铝粉体，但是该工艺制备的α-氧化铝粉体存在有害杂质钠含量高、颗粒粗大以及粒度分布不均匀等问题。
3、基于此，本申请旨在对上述现有工艺进行改进，以γ-氧化铝为原料制备获得具有超细、较窄粒径分布和分散性好的α-al2o3粉体，并以该α-al2o3粉体为原料进行配方设计得到性能优异的人工关节陶瓷粉体。
技术实现思路
1、本专利技术的第一目的在于提供一种α-氧化铝粉体的制备方法，该方法可以沿用现有的生产线，便于工艺的实施和应用，并可以在较低温度下煅烧得到粒径细、较窄粒径分布且分散性好的α-al2o3粉体。
2、本专利技术的第二目的是提供一种人工关节陶瓷粉体，可用于人工关节的烧制，烧制所得到的人工关节具有较高的弯曲强度、断裂韧性和耐磨性，综合性能优异。
3、本专利技术的第三目的是提供一种人工关节陶瓷粉体的制备方法，该方法流程简洁，便于实施和应用，烧制所得到的人工关节具有较高的弯曲
4、为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
5、本申请第一目的是提供一种α-氧化铝粉体的制备方法，包括以下步骤：
6、s1、以γ-氧化铝为原料，加入水和有机酸在20℃～80℃下浸泡，然后在50℃～90℃下进行砂磨，浆料进行过滤并洗涤滤饼得到氧化铝湿料；
7、s2、将s1所得氧化铝湿料和负载镁的改性树脂包覆液搅拌混合，进行喷雾干燥制粒得到改性树脂包覆氧化铝；
8、其中，所述负载镁的改性树脂包覆液是将氢氧化镁在聚丙烯酸的乙醇溶液搅拌分散均匀，再与酚醛树脂进行混合改性得到；
9、s3、将s2干燥所得氧化铝，进行煅烧研磨即得α-氧化铝粉体。
10、进一步地，s1所述浸泡采用的料液比为1：1.2～2.6；
11、s1所述的有机酸为醋酸、柠檬酸、草酸、丙烯酸中的一种或几种，所述有机酸的浓度为1mol/l～2mol/l；
12、s1所述有机酸的使用量为所述γ-氧化铝质量的1％～5％。
13、进一步地，s1浸泡的时间为60min～180min；砂磨时间为2h～4h。
14、进一步地，s1所述洗涤的方法为，将滤饼先用适量水洗涤后，再用适量无水乙醇进行洗涤。
15、进一步地，s2所述喷雾造粒所采用的喷雾干燥的进口温度为160℃～170℃，出口温度为70℃～80℃。
16、进一步地，s2所述聚丙烯酸树脂、所述酚醛树脂、所述氢氧化镁和所述乙醇的质量之比为1～2：8～10：0.1～0.2：100。
17、进一步地，s2所述负载镁的改性树脂包覆液的制备方法为：
18、1)按照配方量，将聚丙烯酸树脂加入占比1/10～2/10的无水乙醇中，在500r/min搅拌下升温至50℃～60℃使得聚丙烯酸酯树脂在乙醇中溶解得到聚丙烯酸溶液；
19、2)将氢氧化镁加入到步骤1)的聚丙烯酸溶液中搅拌20min～40min得到负载镁的聚丙烯酸混合液；
20、3)在酚醛树脂中加入余量的无水乙醇中搅拌在800r/min下混合35min～50min后，向其中加入上述步骤2)所述负载镁的聚丙烯酸混合液，于300r/min继续搅拌混合30min～50min即得。
21、进一步地，s2所述酚醛树脂为热固性酚醛树脂。
22、本申请第二目的是提供一种α-氧化铝人工关节陶瓷粉体，其制备原料包括：
23、α-氧化铝粉体，所述α-氧化铝粉体为根据权利要求1-8任一项方法制备得到；
24、所述α-氧化铝粉体质量3.8％～4.4％的氧化铬；
25、所述α-氧化铝粉体1.7％～2.3％的钇稳定氧化锆；其中，钇稳定氧化锆中氧化钇的含量为1％～5％。
26、本申请第三目的是提供上述α-氧化铝人工关节陶瓷粉体的制备方法，按照重量份，将所述α-氧化铝粉体、所述氧化铬、所述钇稳定氧化锆进行球磨混匀即得。
27、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
28、(1)本专利技术提供的α氧化铝粉体的制备方法，通过采用负载镁的改性树脂胶液作为氧化铝煅烧的颗粒保护剂，利用氢氧化镁分子中羟基与聚丙烯酸树脂结构中的羧基之间的作用力，使得氢氧化镁结合到聚丙烯酸树脂上，再利用聚丙烯酸树脂与酚醛树脂二者之间良好的相容性配制均匀的改性树脂胶液，该改性树脂胶液与氧化铝之间相容好，通过喷雾干燥除去溶剂后能够在氧化铝颗粒表面形成树脂壳层。所选用的酚醛树脂具有良好的热稳定性，在煅烧过程中对氧化铝具有长时间的颗粒保护作用，有效减少了氧化铝在煅烧过程中的团聚现象。同时，借助改性树脂胶液的分散作用，使胶液中负载的镁能够均匀地分布在氧化铝表面，利用镁在煅烧中分解形成的氧化镁作为晶种诱导剂，可以有效降低α-氧化铝的相变温度，改善粉体烧结导致的晶粒粗化情况，并改善粉体的高温团聚，在较低温度下煅烧得到粒径细、较窄粒径分布和分散性好的α-al2o3粉体。
29、(2)本专利技术是以价廉的γ-氧化铝为原料，加入有机酸和水进行浸泡并在高温下砂磨，利用砂磨的破碎作用使粉体粒度细化，从而有利于杂质析出，析出的杂质通过后续的过滤洗涤进行去除。此外，砂磨中加入的有机酸还能起到防止粉体在砂磨过程中晶粒之间产生的二次团聚，以此氧化铝粉体在后续与改性树脂胶液的混合时，具有更好分散性。
30、(3)本专利技术提供的α-氧化铝人工关节陶瓷粉体适用于烧制人工关节陶瓷体，所得到的人工关节具有较高的弯曲强度、断裂韧性和耐磨性，综合性能优异。
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1.一种α-氧化铝粉体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述α-氧化铝粉体的制备方法，其特征在于，S1所述浸泡采用的料液比为1：1.2～2.6；
3.根据权利要求1所述α-氧化铝粉体的制备方法，其特征在于，S1浸泡的时间为60min～180min；砂磨时间为2h～4h。
4.根据权利要求1所述α-氧化铝粉体的制备方法，其特征在于，S1所述洗涤的方法为，将滤饼先用适量水洗涤后，再用适量无水乙醇进行洗涤。
5.根据权利要求1所述α-氧化铝粉体的制备方法，其特征在于，S2所述喷雾造粒所采用的喷雾干燥的进口温度为160℃～170℃，出口温度为70℃～80℃。
6.根据权利要求1所述α-氧化铝粉体的制备方法，其特征在于，S2所述聚丙烯酸树脂、所述酚醛树脂、所述氢氧化镁和所述乙醇的质量之比为1～2：8～10：0.1～0.2：100。
7.根据权利要求1或6所述α-氧化铝粉体的制备方法，其特征在于，S2所述负载镁的改性树脂包覆液的制备方法为：
8.根据权利要求1或7所述α-氧化铝粉体的制
9.一种α-氧化铝人工关节陶瓷粉体，其特征在于，其制备原料包括：
10.权利要求9所述α-氧化铝人工关节陶瓷粉体的制备方法，其特征在于，按照重量份，将所述α-氧化铝粉体、所述氧化铬、所述钇稳定氧化锆进行球磨混匀即得。
...【技术特征摘要】
1.一种α-氧化铝粉体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述α-氧化铝粉体的制备方法，其特征在于，s1所述浸泡采用的料液比为1：1.2～2.6；
3.根据权利要求1所述α-氧化铝粉体的制备方法，其特征在于，s1浸泡的时间为60min～180min；砂磨时间为2h～4h。
4.根据权利要求1所述α-氧化铝粉体的制备方法，其特征在于，s1所述洗涤的方法为，将滤饼先用适量水洗涤后，再用适量无水乙醇进行洗涤。
5.根据权利要求1所述α-氧化铝粉体的制备方法，其特征在于，s2所述喷雾造粒所采用的喷雾干燥的进口温度为160℃～170℃，出口温度为70℃～80℃。
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【专利技术属性】
技术研发人员：印士伟，陈云霞，
申请(专利权)人：景德镇万微新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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