專利名稱：可生物降解的鎂或鎂合金與磷酸三鈣復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可生物降解的復(fù)合材料的制備方法，具體涉及可生物降解的鎂或鎂合
金與磷酸三鈣復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
鎂是人體必需的常量元素之一，成人每人每日需要量超過350mg;它參與體內(nèi)一 系列的新陳代謝過程，包括骨細(xì)胞的形成、加速骨損傷的愈合，等等。用鎂或者鎂合金作硬 組織植入材料，可以不考慮其微量金屬離子對細(xì)胞的毒性，而且鎂或者鎂合的彈性模量較 低(約45GPa);因此，利用鎂或者鎂合開發(fā)金屬植入材料可以解決目前臨床廣泛應(yīng)用的不 銹鋼、鈦合金、鈷鉻合金等惰性金屬材料植入體存在的應(yīng)力遮擋、有害元素溶出等問題。此 外，鎂或者鎂合具有可在生理環(huán)境中腐蝕降解的特點，在植入人體后隨著人體的自愈合而 被降解吸收或排出，從而無需進(jìn)行二次手術(shù)取出，為可降解的金屬硬組織替代材料展示了 一個誘人的前景。然而，目前研究表明，可用的鎂合金在人體環(huán)境(pH約7.4-7.6，高氯) 中腐蝕過快，容易在局部產(chǎn)生過量的氫氣及高的pH值，從而影響材料的生物相容性及力學(xué) 性能。由此可見，控制鎂合金的降解速度是改善鎂合金性能的首要目標(biāo)，其方法主要有合金 化、復(fù)合化和表面改性。 磷酸三鈣(TCP)成分與骨組織相似，具有良好的生物相容性、容易生物降解吸收、 具有骨誘導(dǎo)性以及無毒副作用，被視為優(yōu)良的骨替代材料。眾多的動物體內(nèi)實驗和臨床應(yīng) 用也表明該材料無毒性，無局部剌激性，不致溶血或凝血，不致突變或癌變。但是其疲勞強(qiáng) 度低，脆性大，抗折及抗沖擊性能遠(yuǎn)不能滿足高負(fù)荷人工骨的要求。 將具有良好生物相容性的鎂或鎂合金與磷酸三鈣制備成復(fù)合材料，可以利用二者 的優(yōu)點，滿足骨誘導(dǎo)和可控生物降解的要求。目前，已經(jīng)有人采用傳統(tǒng)粉末冶金的混合、壓 制、燒結(jié)技術(shù)制備了鎂/磷酸三鈣、鎂/羥基磷灰石生物降解復(fù)合材料(中國專利，公開號 CN101524558A、CN101524559A、CN101347639A)。但是，采用的傳統(tǒng)粉末冶金方法，在燒結(jié)時， 粉末狀的原材料容易發(fā)生嚴(yán)重氧化，從而影響其性能的發(fā)揮。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可生物降解的鎂或鎂合金與磷酸三鈣復(fù)合材料的制備 方法，該方法能避免原材料在燒結(jié)時容易發(fā)生嚴(yán)重氧化的現(xiàn)象，能更有效地保證磷酸三鈣 的生物相容性、更好地發(fā)揮磷酸三鈣的骨誘導(dǎo)性，并且工藝簡便易行，生產(chǎn)成本較低。
本發(fā)明所述的可生物降解的鎂或鎂合金與磷酸三鈣復(fù)合材料的制備方法，其步驟 如下 (1)制備多孔磷酸三鈣坯體采用有機(jī)泡沫浸漬法制備多孔磷酸三鈣坯體；
a、預(yù)處理聚氨酯海綿，先將聚氨酯海綿切割成型，再將其浸泡于重量百分比為 30% 40%的NaOH溶液中，在6(TC下浸泡2 4h，然后，用清水洗凈，晾干備用；
b、配制聚乙烯醇(PVA)溶液，將聚乙烯醇和去離子水按質(zhì)量比1 : 10的比例加入溶解釜中，邊攪拌邊升溫至95t:，并保溫至PVA完全溶解于去離子水中，得到濃度為0. lg/ ml的PVA溶液； c、制備磷酸三鈣漿料，將磷酸三鈣粉末與濃度為0. lg/ml的PVA溶液在陶瓷罐中 混合，兩者的比例為每100ml的PVA溶液中加入50 70g磷酸三鈣粉末；再按PVA溶液體 積的五分之一加入無水乙醇于陶瓷罐中，以消除泡沫；然后，加入陶瓷球作研磨體，按陶瓷 球磷酸三鈣粉末的質(zhì)量比10 : 1的比例加入，球磨3-8小時，制得混合均勻的磷酸三鈣 漿料； d、浸漿煅燒，將預(yù)處理過的聚氨酯海綿浸入磷酸三鈣漿料中，浸泡24小時后，取 出并擠掉多余漿料，再進(jìn)行干燥處理，然后，將其置于管式爐中，在115(TC煅燒4 6小時， 制得多孔磷酸三*丐坯體； e、測定孔隙率，先用千分尺測出多孔磷酸三鈣坯體的尺寸，并以此計算出其體積
V，再在天平上稱其重量M"最后按下式計算出孔隙率e :
<9 = (1-"^)xlOO% m 式中，V為多孔磷酸三鈣體積，P工為磷酸三鈣的理論密度3. 18g/cm3 ; (2)滲入鎂或鎂合金采用熔體浸滲法將鎂或鎂合金滲入到多孔磷酸三鈣坯體
中，其方法是 a、根據(jù)多孔磷酸三鈣坯體的孔隙率和擬熔滲的鎂或鎂合金的密度計算出所需的 鎂或鎂合金的重量，為了制得高度致密的復(fù)合材料，實際應(yīng)取過量10 20%的塊狀的鎂或 鎂合金，因此，熔滲用鎂或鎂合金重量M2計算公式為 M2 = VX 9 X p 2X (1. 1 1. 2) (2) 式中，V為多孔磷酸三鈣體積；9為孔隙率；P 2為鎂或鎂合金在熔滲溫度下的密 度，實際計算時，可直接取室溫下純鎂的密度1. 74g/cm3 ; b、將多孔磷酸三鈣坯體置于剛玉坩堝中，并將鎂或鎂合金塊放在多孔磷酸三鈣坯 體的上部，用覆蓋劑(成分見表1)覆蓋?。?[ooao]表1試驗用覆蓋劑成分(重量％ )
溶劑號MgCl2KC1NaClCaF2BaCl2
RJ-24537846 c、將盛有多孔磷酸三f丐坯體和鎂或鎂合金坯塊的剛玉坩堝置于管式氣氛爐中，通
入高純氬氣(純度99. 999% )保護(hù)，加熱至700 80(TC，保溫熔滲1_8小時，使金屬鎂或
鎂合金充分滲入到多孔磷酸三鈣坯體的孔隙中，然后，切斷電源但保持通氣，隨爐冷卻至
IO(TC以下，關(guān)閉氬氣并出爐，即制得鎂或鎂合金與磷酸三鈣復(fù)合材料。 本發(fā)明采用熔體浸滲法實現(xiàn)純鎂或鎂合金與磷酸三鈣的復(fù)合，即通過在多孔磷酸
三鈣的連通孔隙中滲入鎂或鎂合金，保證了鎂與磷酸三鈣各自的相互連通性，使材料的生物降解性與骨誘導(dǎo)性更好地協(xié)調(diào)，因此本法制備出的復(fù)合材料更有利于骨組織的替換。本 發(fā)明通過調(diào)整多孔磷酸三鈣的孔隙率控制復(fù)合材料中鎂或鎂合金與磷酸三鈣的百分含量， 達(dá)到控制材料降解速率以及獲得適宜力學(xué)性能的目的。采用本發(fā)明的工藝制備出的復(fù)合材 料，金屬鎂或鎂合金不與磷酸三鈣發(fā)生有害的界面反應(yīng)，而且鎂或鎂合金與磷酸三鈣之間 的界面結(jié)合強(qiáng)度較高。本發(fā)明制備的磷酸三鈣增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料可更好地滿足骨組織工程 支架、骨內(nèi)固定緊固件等醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Σ牧暇C合力學(xué)性能和生物學(xué)性能的要求，特別適 合于骨組織的替換和修復(fù)。 本發(fā)明的有益效果制得的復(fù)合材料中磷酸三鈣和鎂(鎂合金)均有很好的連通 度，骨誘導(dǎo)性能和降解性能具有良好保證，可用作硬組織替換或骨修復(fù)的材料，植入體內(nèi)后 一定時間后，能夠完全降解，并誘導(dǎo)新骨的形成；生產(chǎn)工藝比較簡單，不需要特殊設(shè)備，具有 生產(chǎn)成本低的優(yōu)點；適用于將鎂及多種鎂合金向多孔磷酸三鈣燒結(jié)體中熔滲以制備不同性 能的生物降解復(fù)合材料。
具體實施例方式實施例一 制備可生物降解的鎂與磷酸三鈣復(fù)合材料，其步驟如下
(1)制備多孔磷酸三鈣坯體采用有機(jī)泡沫浸漬法制備多孔磷酸三鈣坯體；
a、預(yù)處理聚氨酯海綿，先將聚氨酯海綿切割成2cmX2cmXlcm的型體，再將其浸 泡于重量百分比為35%的NaOH溶液中，在6(TC下浸泡2h，然后，用清水洗凈，晾干備用； b、配制聚乙烯醇(PVA)溶液，先將聚乙烯醇去離子水按質(zhì)量i : io的比例加
入溶解釜中，邊攪拌邊升溫至95°C ，并保溫至聚乙烯醇完全溶解于去離子水中，得到濃度為 0. lg/ml的PVA溶液； c、制備憐酸三鈣漿料，將磷酸三鈣粉末與濃度為0. lg/ml的PVA溶液在陶瓷罐中 混合，兩者的比例為100ml的聚乙烯醇溶液中加入50g磷酸三鈣粉末；再按聚乙烯醇溶液體 積的五分之一 (20ml)加入無水乙醇于陶瓷罐中，以消除泡沫；然后，加入陶瓷球作研磨體， 按陶瓷球磷酸三鈣粉末的質(zhì)量比10 : 1的比例加入，球磨3小時，制得磷酸三鈣漿料；
d、浸漿煅燒，將預(yù)處理過的聚氨酯海綿浸入磷酸三鈣漿料中，浸泡24小時后，取 出并擠掉多余漿料，再進(jìn)行干燥處理，然后，將其置于管式爐中，在115(TC煅燒4小時，制得 具有連通三維孔洞結(jié)構(gòu)的多孔磷酸三鈣坯體； e、測定孔隙率，先用千分尺測出多孔坯體的尺寸(2cmX2cmXlcm)，并以此計算出 試樣的體積V為4cm3，再在天平上稱得多孔磷酸三鈣坯體的質(zhì)量M為1. 78g，按以下公式
<formula>formula see original document page 5</formula> 計算出孔隙率9 =86%。 (2)滲入鎂采用熔體浸滲法將純鎂(純度> 99. 95% )滲入到多孔磷酸三鈣坯體 中，其方法是 a、根據(jù)多孔磷酸三鈣坯體的孔隙率和擬熔滲的鎂的密度計算出所需的鎂的質(zhì)量， 并且為了制得高度致密的復(fù)合材料，稱取過量20%的塊狀純鎂，因此，所需純鎂的重量M按 式(2)計算如下:
<formula>formula see original document page 5</formula>
b、將多孔磷酸三鈣坯體置于剛玉坩堝中，并將7. 2g純鎂塊置于多孔磷酸三鈣 坯體的上部，用覆蓋劑(成分見表l)覆蓋住，置于管式氣氛爐中，通入高純氬氣(純度 99. 999% )保護(hù)，加熱至70(TC，保溫熔滲1小時，使金屬鎂充分滲入到多孔磷酸三鈣坯體的 孔隙中，然后，切斷電源但保持通氣，隨爐冷卻至10(TC以下，關(guān)閉氬氣并出爐，得到相對密 度(真實密度/理論密度)為98. 4%的鎂/磷酸三鈣復(fù)合材料。 將此鎂/磷酸三鈣復(fù)合材料置于化學(xué)組成與人體體液基本相同的模擬體液(成分 見表2)中浸泡30天后，檢測發(fā)現(xiàn)材料表層有羥基磷灰石的沉積。
表2實驗用模擬體液配比(g/L)
NaCl NaHC03KC1K2HP04 . 3H20MgCl2 . 6H20CaCl2Na2S04
7.996 0.3500. 2440. 2280. 3050. 2780. 071 實施例二 制備可生物降解的鎂鈣合金與磷酸三鈣復(fù)合材料，其步驟如下
(1)按實施例一相同方法制備孔隙率為86%的多孔磷酸三鈣坯體；
(2)滲入Mg-1. OCa合金采用熔體浸滲法將Mg-l. OCa合金(即Ca重量百分比約 為1. 0%，其余為Mg的合金)滲入到多孔磷酸三鈣坯體中，其方法是 a、根據(jù)多孔磷酸三鈣坯體的孔隙率和擬熔滲的Mg-1. OCa合金的密度計算出所需 合金的質(zhì)量，并且為了制得高度致密的復(fù)合材料，應(yīng)稱取過量10%的Mg-1. OCa合金，因此， 所需Mg-1. OCa合金的重量M按式(2)計算如下
M = 4cm3X86% X 1. 74g/cm3X 1. 1 " 6. 6g b、將多孔磷酸三鈣坯體置于剛玉坩堝中，并將稱好的Mg-1. OCa合金6. 6g置于多 孔磷酸三鈣坯體的上部，用覆蓋劑(成分見表l)覆蓋住，置于管式氣氛爐中，通入高純氬氣 (純度99. 999% )保護(hù)，加熱至73(TC，保溫熔滲2小時，使Mg-l. OCa合金充分滲入到多孔 磷酸三鈣坯體的孔隙中，然后，切斷電源但保持通氣，隨爐冷卻至IO(TC以下，關(guān)閉氬氣并出 爐，得到相對密度(真實密度/理論密度)為98. 5%的Mg-1. OCa合金/磷酸三鈣復(fù)合材 料。 將此Mg-1. OCa合金/磷酸三鈣復(fù)合材料置于化學(xué)組成與人體體液基本相同的模
擬體液(成分見表2)中浸泡30天后，檢測發(fā)現(xiàn)材料表層有羥基磷灰石的沉積。 實施例三制備可生物降解的Mg-Zn-Mn合金與磷酸三鈣復(fù)合材料，其步驟如下 (1)制備多孔磷酸三鈣坯體采用有機(jī)泡沫浸漬法制備多孔磷酸三鈣坯體； a、預(yù)處理聚氨酯海綿，與實施例一不同的是聚氨酯海綿為①50 X 20mm3的型體，
于重量百分比為35%的NaOH溶液中，在6(TC下浸泡時間為3h ; b、按實施例一相同方法配制聚乙烯醇(PVA)溶液； c、制備磷酸三鈣漿料，與實施例一不同的是磷酸三鈣粉末與PVA溶液的混合比 例為在100ml的PVA溶液中加入70g磷酸三鈣粉末，再加入20ml無水乙醇，經(jīng)球磨混合，制 得具有較好流動性的磷酸三鈣漿料； d、制備多孔磷酸三鈣坯體，與實施例一不同的是多孔體燒結(jié)制度為115(TC煅燒5小時，制得具有連通三維孔洞結(jié)構(gòu)的多孔磷酸三鈣坯體； e 、測定多孔磷酸三鈣坯體的孔隙率，先用千分尺測出多孔坯體尺寸 (①50X20mm3)，并以此計算出試樣的體積V約為40cm3，再在天平上稱得試樣的質(zhì)量M為 33g，按式(1)計算出孔隙率9 =74%。 (2)滲入Mg-6. OZn-1. OMn合金采用熔體浸滲法將Mg_6. OZn-1. OMn合金(即Zn 重量百分比約為6.0X，Mn約為1.0X，其余為Mg的合金)滲入到多孔磷酸三鈣坯體中，其 方法是 a、為了制得高度致密的復(fù)合材料，應(yīng)稱取過量10 %的Mg-6. OZn_l. OMn合金，因
此，所需的合金質(zhì)量M按式(2)計算如下 M = 40cm3 X 74% X 1. 74g/cm3X 1. 1 " 57g b、將多孔磷酸三鈣坯體置于剛玉坩堝中，將稱好的Mg-6. OZn-1. 0Mn合金57g置于 多孔磷酸三鈣坯體的上部，用覆蓋劑(成分見表l)覆蓋住，置于管式氣氛爐中，通入高純氬 氣(純度99. 999% )保護(hù)，加熱至730°C ，保溫熔滲6小時，使Mg-6. OZn-1. OMn合金充分滲 入到多孔磷酸三鈣坯體的孔隙中，然后切斷電源但保持通氣，隨爐冷卻至IO(TC以下，關(guān)閉 氬氣并出爐，得到相對密度(真實密度/理論密度)為98. 5%的Mg-6. OZn-1. OMn合金/磷 酸三鈣復(fù)合材料。 將此Mg-6. OZn-1. OMn合金/磷酸三鈣復(fù)合材料置于化學(xué)組成與人體體液基本相 同的模擬體液(成分見表2)中浸泡30天后，檢測發(fā)現(xiàn)材料表層有羥基磷灰石的沉積。
實施例四制備可生物降解的鎂鈣合金與磷酸三鈣復(fù)合材料，其步驟如下
(1)制備多孔磷酸三鈣坯體采用有機(jī)泡沫浸漬法制備多孔磷酸三鈣坯體；
a、預(yù)處理聚氨酯海綿，與實施例一不同的是聚氨酯海綿為5cmX5cmX2cm的型 體，于重量百分比為35%的NaOH溶液中，在6(TC下浸泡時間為4h ;
b、按實施例一相同方法配制聚乙烯醇(PVA)溶液；
c、按實施例一相同方法制備磷酸三鈣漿料； d、制備多孔磷酸三鈣坯體，與實施例一不同的是多孔體燒結(jié)制度為115(TC煅燒 6小時，制得具有連通三維孔洞結(jié)構(gòu)的多孔磷酸三鈣坯體； e、測定多孔磷酸三鈣坯體的孔隙率，先用千分尺測出多孔坯體尺寸 (5cmX5cmX2cm)，并以此計算出試樣的體積V為50cm3，再在天平上稱得試樣的質(zhì)量M為 35g，按式(1)計算出孔隙率9 =78%。 (2)滲入Mg-l. OCa合金采用熔體浸滲法將Mg-l. OCa合金(即Ca重量百分比約 為1. 0%，其余為Mg的合金)滲入到多孔磷酸三鈣坯體中，其方法是 a、根據(jù)多孔磷酸三鈣坯體的孔隙率和擬熔滲的Mg-l. OCa合金的密度計算出所需 合金的質(zhì)量，并且為了制得高度致密的復(fù)合材料，應(yīng)稱取過量15%的Mg-l. OCa合金，因此， 所需的合金質(zhì)量M按式(2)計算如下
M=50cm3X78% X 1. 74g/cm3X 1. 15 " 78g b、將多孔磷酸三鈣坯體置于剛玉坩堝中，將稱好的Mg-l. OCa合金78g置于多孔磷 酸三鈣坯體的上部，用覆蓋劑(成分見表l)覆蓋住，置于管式氣氛爐中，通入高純氬氣(純 度99. 999% )保護(hù)，加熱至730°C ，保溫熔滲4小時，使Mg-l. OCa合金充分滲入到多孔磷酸 三鈣坯體的孔隙中，然后，切斷電源但保持通氣，隨爐冷卻至10(TC以下，關(guān)閉氬氣并出爐，得到相對密度(真實密度/理論密度)為96. 7%的Mg-1. 0Ca合金/磷酸三鈣復(fù)合材料。 將此Mg-1. OCa合金/磷酸三鈣復(fù)合材料置于化學(xué)組成與人體體液基本相同的模
擬體液(成分見表2)中浸泡30天后，檢測發(fā)現(xiàn)材料表層有羥基磷灰石的沉積。 實施例五制備可生物降解的Mg-2. OZn-1. OCa合金與磷酸三鈣復(fù)合材料，其步驟
如下 (1)按實施例四相同方法制備多孔磷酸三鈣坯體； (2)滲入Mg-2. OZn-1. OCa合金采用熔體浸滲法將Mg_2. OZn_l. OCa合金(即Zn 重量百分比約為2.0X，Ca約為1.0X，其余為Mg的合金)滲入到多孔磷酸三鈣坯體中，其 方法是 a、根據(jù)多孔磷酸三鈣坯體的孔隙率和擬熔滲的Mg-2. OZn_l. OCa合金的密度 計算出所需的合金的質(zhì)量，并且為了制得高度致密的復(fù)合材料，稱取過量15%的塊狀 Mg-2. OZn-1. OCa合金，因此，所需合金質(zhì)量M按式(2)計算如下
M=50cm3X78% X 1. 74g/cm3X 1. 15 " 78g b、將多孔磷酸三鈣坯體置于剛玉坩堝中，將稱好的Mg-2. OZn-1. 0Ca合金78g置于 多孔磷酸三鈣坯體的上部，用覆蓋劑(成分見表l)覆蓋住，置于管式氣氛爐中，通入高純氬 氣(純度99. 999% )保護(hù)，加熱至76(TC，保溫熔滲8小時，使Mg-2. OZn-1. OCa合金充分滲 入到多孔磷酸三鈣坯體的孔隙中，然后，切斷電源但保持通氣，隨爐冷卻至IO(TC以下，關(guān)閉 氬氣并出爐，得到相對密度(真實密度/理論密度)為97. 8%的Mg-2. OZn-1. OCa合金/磷 酸三鈣復(fù)合材料。 將此Mg-2. OZn-1. OCa合金/磷酸三鈣復(fù)合材料置于化學(xué)組成與人體體液基本相 同的模擬體液(成分見表2)中浸泡30天后，檢測發(fā)現(xiàn)材料表層有羥基磷灰石的沉積。
結(jié)論本發(fā)明提供的熔滲方法制備的鎂/磷酸三鈣復(fù)合材料具有工藝簡單、材料 致密度高、生物相容性好等優(yōu)點，在模擬生理環(huán)境中能夠誘導(dǎo)自然骨礦物成分羥基磷灰石 的沉積。
權(quán)利要求
可生物降解的鎂或鎂合金與磷酸三鈣復(fù)合材料的制備方法，其步驟如下(1)制備多孔磷酸三鈣坯體采用有機(jī)泡沫浸漬法制備多孔磷酸三鈣坯體；a、預(yù)處理聚氨酯海綿，先將聚氨酯海綿切割成型，再將其浸泡于重量百分比為30％～40％的NaOH溶液中，在60℃下浸泡2～4h，然后，用清水洗凈，晾干備用；b、配制聚乙烯醇(PVA)溶液，將聚乙烯醇和去離子水按質(zhì)量比1∶10的比例加入溶解釜中，邊攪拌邊升溫至95℃，并保溫至PVA完全溶解于去離子水中，得到濃度為0.1g/ml的PVA溶液；c、制備磷酸三鈣漿料，將磷酸三鈣粉末與濃度為0.1g/ml的PVA溶液在陶瓷罐中混合，兩者的比例為每100ml的PVA溶液中加入50～70g磷酸三鈣粉末；再按PVA溶液體積的五分之一加入無水乙醇于陶瓷罐中；然后，加入陶瓷球作研磨體，球磨3-8小時，制得混合均勻的磷酸三鈣漿料；d、浸漿煅燒，將預(yù)處理過的聚氨酯海綿浸入磷酸三鈣漿料中，浸泡24小時后，取出并擠掉多余漿料，再進(jìn)行干燥處理，然后，將其置于管式爐中，在1150℃煅燒4～6小時，制得多孔磷酸三鈣坯體；e、測定孔隙率，先用千分尺測出多孔磷酸三鈣坯體的尺寸，并以此計算出其體積V，再在天平上稱其重量M1，最后按下式計算出孔隙率θ <mrow><mi>θ</mi><mo>=</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mfrac><msub> <mi>M</mi> <mn>1</mn></msub><mrow> <mi>V</mi> <mo>×</mo> <msub><mi>ρ</mi><mn>1</mn> </msub></mrow> </mfrac> <mo>)</mo></mrow><mo>×</mo><mn>100</mn><mo>%</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>式中，V為多孔磷酸三鈣體積，ρ1為磷酸三鈣的理論密度3.18g/cm3；(2)滲入鎂或鎂合金采用熔體浸滲法將鎂或鎂合金滲入到多孔磷酸三鈣坯體中，其方法是a、根據(jù)多孔磷酸三鈣坯體的孔隙率和擬熔滲的鎂或鎂合金的密度計算出所需的鎂或鎂合金的重量，熔滲用鎂或鎂合金重量M2計算公式為M2＝V×θ×ρ2×(1.1～1.2)(2)式中，V為多孔磷酸三鈣體積；θ為孔隙率；ρ2為鎂或鎂合金在熔滲溫度下的密度，實際計算時，可直接取室溫下純鎂的密度1.74g/cm3；b、將多孔磷酸三鈣坯體置于剛玉坩堝中，并將鎂或鎂合金塊放在多孔磷酸三鈣坯體的上部，用覆蓋劑覆蓋??；c、將盛有多孔磷酸三鈣坯體和鎂或鎂合金坯塊的剛玉坩堝置于管式氣氛爐中，通入高純氬氣保護(hù)，加熱至700～800℃，保溫熔滲1-8小時，使金屬鎂或鎂合金充分滲入到多孔磷酸三鈣坯體的孔隙中，然后，切斷電源但保持通氣，隨爐冷卻至100℃以下，關(guān)閉氬氣并出爐，即制得鎂或鎂合金與磷酸三鈣復(fù)合材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可生物降解的鎂或鎂合金與磷酸三鈣復(fù)合材料的制備方法， 其特征是在制備磷酸三鈣漿料的步驟中，加入的陶瓷球磷酸三鈣粉末的質(zhì)量比為IO : 1。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可生物降解的鎂或鎂合金與磷酸三鈣復(fù)合材料的制備方法， 其特征是在滲入鎂或鎂合金的步驟中，使用的覆蓋劑型號為RJ-2，成分的重量百分比為 45%的]\%<:12、37%的KC1、8X的NaCl、4X的CaF2、6X的BaCl2。
全文摘要
本發(fā)明公開一種可生物降解的鎂或鎂合金與磷酸三鈣復(fù)合材料的制備方法，其步驟如下(1)制備多孔磷酸三鈣坯體采用有機(jī)泡沫浸漬法制備多孔磷酸三鈣坯體；(2)滲入鎂或鎂合金采用熔體浸滲法將鎂或鎂合金滲入到多孔磷酸三鈣坯體中，制得鎂或鎂合金與磷酸三鈣復(fù)合材料。本發(fā)明的有益效果制得的復(fù)合材料均有很好的連通度，骨誘導(dǎo)性能和降解性能具有良好保證，可用作硬組織替換或骨修復(fù)的材料，植入體內(nèi)后一定時間后，能夠完全降解，并誘導(dǎo)新骨的形成；生產(chǎn)工藝比較簡單，不需要特殊設(shè)備，生產(chǎn)成本低；適用于制備不同性能的生物降解復(fù)合材料。
文檔編號A61L27/42GK101698116SQ20091019130
公開日2010年4月28日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者吳澤宏, 周紅, 王勇 申請人:重慶大學(xué)