一種利用機械力化學(xué)法制備納米羥基磷灰石的制作方法
【專利摘要】一種利用機械力化學(xué)法制備出納米羥基磷灰石/Ti復(fù)合材料方法，采取無水CaHPO4、CaO和純Ti作為起始反應(yīng)物，并使無水CaHPO4和CaO以1.67:1的重量比混合后再加入純Ti，使Ti的質(zhì)量分數(shù)達到20%。然后在高純度的氬氣氣氛中利用高能行星球磨機對混合粉體球磨，其中使用直徑為20mm的氧化鋯球進行球磨。在球磨的過程中，由于機械力提高了粉體的化學(xué)活性，使得加入的三種物質(zhì)之間產(chǎn)生了化學(xué)反應(yīng)。
【專利說明】一種利用機械力化學(xué)法制備納米羥基磷灰石

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于納米新材料制備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種利用機械力化學(xué)法制備出納米羥基磷灰石/Ti復(fù)合材料方法。

【背景技術(shù)】
[0002]羥基磷灰石具有良好的生物活性和生物相容性，是一種非常有潛力的人體硬組織替換材料，制備具有足夠韌性，并能與人體組織相匹配且有利于人體組織生長和功能恢復(fù)的復(fù)合材料是今后的研究重點。同時綜合考慮復(fù)合材料的生物相容性、生物活性和材料的機械性能，HAP復(fù)合材料的應(yīng)用是十分廣泛的。為此，本發(fā)明探索各種復(fù)合材料性能優(yōu)化的方法和途徑，以及其制備工藝的優(yōu)化，并提高復(fù)合材料界面之間結(jié)合強度及其綜合性能，以此來促進HAP復(fù)合材料的發(fā)展與應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明采取無水CaHP04、Ca0和純Ti作為起始反應(yīng)物，并使無水CaHP04和CaO以1.67:1的重量比混合后再加入純Ti，使Ti的質(zhì)量分數(shù)達到20%。然后在高純度的氬氣氣氛中利用高能行星球磨機對混合粉體球磨，其中使用直徑為20 _的氧化鋯球進行球磨。在球磨的過程中，由于機械力提高了粉體的化學(xué)活性，使得加入的三種物質(zhì)之間產(chǎn)生了化學(xué)反應(yīng)，為了提高球磨后粉體的結(jié)晶度和消除粉體中的污染，通常在球磨之后使粉體在空氣電爐中加熱到650 °C并保溫2 h進行熱處理。
[0004]有益效果
本發(fā)明采取機械力化學(xué)法作為一種新型的方法能夠制備出具有適當形態(tài)和結(jié)構(gòu)特點的納米輕基磷灰石/Ti的復(fù)合材料。

【具體實施方式】
[0005]為了制備輕基磷灰石-20%wt.Ti納米復(fù)合材料，采用了默克公司生產(chǎn)的無水CaHP04、Ca0和純Ti作為起始反應(yīng)物，并使無水CaHP04和CaO以1.67:1的重量比混合后再加入純Ti，使Ti的質(zhì)量分數(shù)達到20%。然后在高純度的氬氣氣氛中利用高能行星球磨機對混合粉體分別球磨O、5、10、15和20 h，其中使用直徑為20 mm的氧化鋯球進行球磨。在球磨的過程中，由于機械力提高了粉體的化學(xué)活性，使得加入的三種物質(zhì)之間產(chǎn)生了化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)式如下:6CaHP04 +4CaO+ Ti= CalO (P04) 6 (OH) 2+Ti+H20此外，為了提高球磨后粉體的結(jié)晶度和消除粉體中的污染，通常在球磨之后使粉體在空氣電爐中加熱到650°C并保溫2h進行熱處理。對處理后的試樣使用XRD、SEM、TEM等技術(shù)進行表征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過10、15和20 h球磨之后，產(chǎn)物粒徑分別約為3±15、30±15和25±15 nm。而在650 oC時，羥基磷灰石/Ti納米復(fù)合材料會發(fā)生兩個相變，其反應(yīng)式如下:CalO (P04) 6 (OH) 2 — Ca0+3Ca3 (P04) 2+H20 Ti+02(g) — Ti02但是其結(jié)晶度和晶粒尺寸有所增加。
【權(quán)利要求】
1.一種利用機械力化學(xué)法制備出納米羥基磷灰石/Ti復(fù)合材料方法其特征在于采取無水CaHP04、CaO和純Ti作為起始反應(yīng)物，并使無水CaHP04和CaO以1.67:1的重量比混合后再加入純Ti，使Ti的質(zhì)量分數(shù)達到20%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，一種利用機械力化學(xué)法制備出納米羥基磷灰石/Ti復(fù)合材料方法其特征在于在高純度的氬氣氣氛中利用高能行星球磨機對混合粉體非金屬球磨，其中使用直徑為20mm的氧化錯球進行球磨。
【文檔編號】C01B25/32GK104512875SQ201310461608
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月8日
【發(fā)明者】杜淑卿 申請人:杜淑卿