【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于陶瓷加工，具体涉及一种人工假体髋关节陶瓷的制备方法。
技术介绍
1、陶瓷髋关节是一种人工髋关节假体，用于取代原先受损或有缺陷的髋关节。它们由生物相容性良好的氧化铝陶瓷制成，具有较高的硬度和抗磨损性能。与一般金属假体相比，陶瓷髋关节具有以下优点：长期耐用性更好、摩擦和磨损更少、生物相容性更好、x射线透明性好、长时间使用情况下不产生金属离子、更加安全健康。
2、由于陶瓷髋关节假体对陶瓷材料要求高，结构有其特殊性，基本要求有高耐磨、高强度、高韧性、高硬度、优异的耐化学腐蚀、良好的生物相容性等等。而氧化铝陶瓷具有高硬度，高耐磨，但强度和韧性较差，因此如何提高氧化铝陶瓷的强度和韧性，从而满足髋关节假体的性能要求，成为本领域所需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术目的是提供一种人工假体髋关节陶瓷的制备方法，以解决现有技术中氧化铝陶瓷的强度和韧性不能很好地满足髋关节假体的性能要求的技术问题。
2、所述的一种人工假体髋关节陶瓷的制备方法，包括下列步骤。
3、步骤一、粉体研磨，采用湿法研磨获得复合氧化铝粉体，研磨前各物质按如下质量比混合：溶剂∶研磨介质∶粉体=1∶2∶1，所述粉体为研磨前的复合氧化铝粉体；研磨后的复合氧化铝粉体按质量百分比计，包括下列组分：纳米氧化铝70wt%~80wt%，纳米氧化锆15wt%~26.6wt%，氧化铝板状晶1wt%~3wt%，铝酸锶板状晶1wt%~3wt%，纳米氧化锆作为增韧相弥散在纳米氧化铝的晶界处；>
4、步骤二、制备陶瓷原料，向步骤一获得的复合氧化铝粉体中加入表面活性剂进行纳米分散，再加入粘结剂混合形成陶瓷原料；
5、步骤三、制备陶瓷生坯，对陶瓷原料进行冷等静压成型，再加热排胶，排胶后获得陶瓷生坯；
6、步骤四、烧结，对陶瓷生坯进行烧结，获得复合陶瓷毛坯。
7、优选的，纳米氧化铝的粉体粒径为d50:0.1μm；纳米氧化锆的粉体粒径为d50:0.1μm；氧化铝板状晶的粒径宽度为d50:0.1μm，粒径长度为d50:0.5μm；铝酸锶板状晶的粒径宽度为d50:0.1μm，粒径长度为d50:0.5μm。
8、优选的，所述步骤一中，混合后的物质经球磨24h~48h后，将所得产物在60℃~80℃的温度范围下干燥24h~48h，再经过100目的筛网筛选获得研磨后的复合氧化铝粉体。
9、优选的，所述步骤二中，表面活性剂相对复合氧化铝粉体的质量占比范围为2wt%~4wt%，粘结剂相对复合氧化铝粉体的质量占比范围为2wt%~3wt%。
10、优选的，所述步骤三中，在200mpa~250mpa的压力范围下对陶瓷原料进行冷等静压成型，排胶的加热速率范围为0.1℃/min~0.5℃/min。
11、优选的，所述步骤四中，烧结的加热速率范围为0.1℃/min~0.5℃/min，烧结的温度范围为1500℃~1600℃。
12、优选的，所述研磨介质为粒径3mm的氧化锆珠。
13、优选的，所述步骤三中，排胶温度为750℃。
14、本专利技术具有以下优点：本方案提升氧化铝陶瓷的强度和韧性。采用本方法制备得到的复合陶瓷毛坯的性能如下：硬度≥1700hv，双轴弯曲强度≥700mpa，断裂韧性≥4.5mpa•，弹性模量≥340gpa。因此本方法制备得到的氧化铝陶瓷作为髋关节假体的材料满足相应的性能要求。
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1.一种人工假体髋关节陶瓷的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：
2.根据权利要求1所述的一种人工假体髋关节陶瓷的制备方法，其特征在于：纳米氧化铝的粉体粒径为D50:0.1μm；纳米氧化锆的粉体粒径为D50:0.1μm；氧化铝板状晶的粒径宽度为D50:0.1μm，粒径长度为D50:0.5μm；铝酸锶板状晶的粒径宽度为D50:0.1μm，粒径长度为D50:0.5μm。
3.根据权利要求1所述的一种人工假体髋关节陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，混合后的物质经球磨24h~48h后，将所得产物在60℃~80℃的温度范围下干燥24h~48h，再经过100目的筛网筛选获得研磨后的复合氧化铝粉体。
4.根据权利要求1所述的一种人工假体髋关节陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，表面活性剂相对复合氧化铝粉体的质量占比范围为2wt%~4wt%，粘结剂相对复合氧化铝粉体的质量占比范围为2wt%~3wt%。
5.根据权利要求1所述的一种人工假体髋关节陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤三中，在200MPa~250MPa的压力范围下对陶瓷原料
6.根据权利要求1所述的一种人工假体髋关节陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤四中，烧结的加热速率范围为0.1℃/min~0.5℃/min，烧结的温度范围为1500℃~1600℃。
7.根据权利要求1所述的一种人工假体髋关节陶瓷的制备方法，其特征在于：所述研磨介质为粒径3mm的氧化锆珠。
8.根据权利要求1所述的一种人工假体髋关节陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤三中，排胶温度为750℃。
...【技术特征摘要】
1.一种人工假体髋关节陶瓷的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：
2.根据权利要求1所述的一种人工假体髋关节陶瓷的制备方法，其特征在于：纳米氧化铝的粉体粒径为d50:0.1μm；纳米氧化锆的粉体粒径为d50:0.1μm；氧化铝板状晶的粒径宽度为d50:0.1μm，粒径长度为d50:0.5μm；铝酸锶板状晶的粒径宽度为d50:0.1μm，粒径长度为d50:0.5μm。
3.根据权利要求1所述的一种人工假体髋关节陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，混合后的物质经球磨24h~48h后，将所得产物在60℃~80℃的温度范围下干燥24h~48h，再经过100目的筛网筛选获得研磨后的复合氧化铝粉体。
4.根据权利要求1所述的一种人工假体髋关节陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，表面活性剂相对复合氧化铝粉体...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭毅成，朱佐祥，傅苒，蔡群，
申请(专利权)人：合肥商德应用材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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