本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐腐蝕氧化鋯陶瓷及其制備方法。

背景技術(shù)：

氧化鋯陶瓷(Zirconia Bioceramics)是以氧化鋯為主要成分的生物惰性陶瓷，其顯著特征是具有高斷裂韌性、高斷裂強(qiáng)度和低彈性模量。氧化鋯具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性(Tm=2953K)，在生理環(huán)境中呈現(xiàn)惰性，具有很好的生物相容性。純氧化鋯具有三種同素異型體，在一定條件下可以發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變(相變)。在承受外力作用時，其 t 相向 m 相轉(zhuǎn)變的過程需吸收較高的能量，使裂紋尖端應(yīng)力松弛，增加裂紋擴(kuò)散阻力而增韌，因而具有非常高的斷裂韌性。

氧化鋯陶瓷的生產(chǎn)要求制備高純、分散性能好、粒子超細(xì)、粒度分布窄的粉體，氧化鋯超細(xì)粉末的制備方法很多，氧化鋯的提純主要有氯化和熱分解法、堿金屬氧化分解法、石灰熔融法、等離子弧法、沉淀法、膠體法、水解法、噴霧熱解法等。粉體加工方法有共沉淀法、溶膠一凝膠法、蒸發(fā)法、超臨界合成法、微乳液法、水熱合成法網(wǎng)及氣相沉積法等。

相比金屬，氧化鋯陶瓷與內(nèi)襯的摩擦因數(shù)更小，研究結(jié)果表明氧化鋯陶瓷與聚四氟乙烯間的磨損率比Co-Cr-Mo合金與聚四氟乙烯的磨損率低20倍，同時氧化鋯由于具有高強(qiáng)度、高韌性和高表面光潔度且無毒耐腐蝕，化學(xué)性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，被認(rèn)為是制備高載荷條件下人工關(guān)節(jié)球頭的理想替代材料，是一種替代人骨的材料，但是在人體中，容易被腐蝕。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐腐蝕氧化鋯陶瓷及其制備方法，耐人體體液腐蝕性能強(qiáng)。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

耐腐蝕氧化鋯陶瓷，包括以下重量份計的原料：氧化鋯100～120份、高嶺土7～8份、氧化鎂10～15份、琥珀酸二辛酯磺酸鈉20～30份、羥基磷灰石10～20份、交聯(lián)劑10～20份、引發(fā)劑5～9份。

作為優(yōu)選，羥基磷灰石的粒徑為20～90μm。

作為優(yōu)選，交聯(lián)劑為N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺或二乙烯基苯或二異氰酸酯。

作為優(yōu)選，引發(fā)劑為偶氮二異丁腈或過硫酸銨或過氧化苯甲酰。

上述耐腐蝕氧化鋯陶瓷的制備方法，包括以下步驟：將氧化鋯、高嶺土、氧化鎂、琥珀酸二辛酯磺酸鈉、羥基磷灰石、交聯(lián)劑、引發(fā)劑混合均勻，放在質(zhì)量含量為10～12%銠的鉑金坩堝內(nèi)，密封坩堝，保持溫度在1200～1300℃，反應(yīng)2～3h，立刻轉(zhuǎn)到退火爐內(nèi)在200～300℃熱處理4～5h，緩慢冷卻至室溫，即可。

作為優(yōu)選，鉑金坩堝的銠質(zhì)量含量為11%。

本發(fā)明的高嶺土、氧化鎂可以和氧化鋯形成低聚物，對氧化鋯表面潤濕，通過表面張力使顆粒靠緊并填充氣孔，促進(jìn)燒結(jié)，提高陶瓷的硬度和耐腐蝕性能。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)介紹。

實(shí)施例1

耐腐蝕氧化鋯陶瓷，包括以下重量份計的原料：氧化鋯100份、高嶺土7份、氧化鎂10份、琥珀酸二辛酯磺酸鈉20份、羥基磷灰石10份、交聯(lián)劑10份、引發(fā)劑5份。

羥基磷灰石的粒徑為20μm。

交聯(lián)劑為N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺。

引發(fā)劑為偶氮二異丁腈。

上述耐腐蝕氧化鋯陶瓷的制備方法，包括以下步驟：將氧化鋯、高嶺土、氧化鎂、琥珀酸二辛酯磺酸鈉、羥基磷灰石、交聯(lián)劑、引發(fā)劑混合均勻，放在質(zhì)量含量為10%銠的鉑金坩堝內(nèi)，密封坩堝，保持溫度在1200℃，反應(yīng)2h，立刻轉(zhuǎn)到退火爐內(nèi)在200℃熱處理4h，緩慢冷卻至室溫，即可。

實(shí)施例2

耐腐蝕氧化鋯陶瓷，包括以下重量份計的原料：氧化鋯120份、高嶺土8份、氧化鎂15份、琥珀酸二辛酯磺酸鈉30份、羥基磷灰石20份、交聯(lián)劑20份、引發(fā)劑9份。

羥基磷灰石的粒徑為90μm。

交聯(lián)劑為二異氰酸酯。

引發(fā)劑為過氧化苯甲酰。

上述耐腐蝕氧化鋯陶瓷的制備方法，包括以下步驟：將氧化鋯、高嶺土、氧化鎂、琥珀酸二辛酯磺酸鈉、羥基磷灰石、交聯(lián)劑、引發(fā)劑混合均勻，放在質(zhì)量含量為12%銠的鉑金坩堝內(nèi)，密封坩堝，保持溫度在1300℃，反應(yīng)2h，立刻轉(zhuǎn)到退火爐內(nèi)在200℃熱處理4h，緩慢冷卻至室溫，即可。

實(shí)施例3

耐腐蝕氧化鋯陶瓷，包括以下重量份計的原料：氧化鋯110份、高嶺土7.5份、氧化鎂12份、琥珀酸二辛酯磺酸鈉25份、羥基磷灰石15份、交聯(lián)劑15份、引發(fā)劑7份。

羥基磷灰石的粒徑為50μm。

交聯(lián)劑為二乙烯基苯。

引發(fā)劑為過硫酸銨。

上述耐腐蝕氧化鋯陶瓷的制備方法，包括以下步驟：將氧化鋯、高嶺土、氧化鎂、琥珀酸二辛酯磺酸鈉、羥基磷灰石、交聯(lián)劑、引發(fā)劑混合均勻，放在質(zhì)量含量為11%銠的鉑金坩堝內(nèi)，密封坩堝，保持溫度在1250℃，反應(yīng)2.5h，立刻轉(zhuǎn)到退火爐內(nèi)在250℃熱處理4.5h，緩慢冷卻至室溫，即可。

實(shí)施例4

耐腐蝕氧化鋯陶瓷，包括以下重量份計的原料：氧化鋯108份、高嶺土7.8份、氧化鎂14份、琥珀酸二辛酯磺酸鈉28份、羥基磷灰石12份、交聯(lián)劑11份、引發(fā)劑8份。

羥基磷灰石的粒徑為30μm。

交聯(lián)劑為二乙烯基苯。

引發(fā)劑為過氧化苯甲酰。

上述耐腐蝕氧化鋯陶瓷的制備方法，包括以下步驟：將氧化鋯、高嶺土、氧化鎂、琥珀酸二辛酯磺酸鈉、羥基磷灰石、交聯(lián)劑、引發(fā)劑混合均勻，放在質(zhì)量含量為11%銠的鉑金坩堝內(nèi)，密封坩堝，保持溫度在1230℃，反應(yīng)2.3h，立刻轉(zhuǎn)到退火爐內(nèi)在230℃熱處理4.2h，緩慢冷卻至室溫，即可。

對比例1

與實(shí)施例1相同，不同在于，不加高嶺土和氧化鎂。

性能測試

對實(shí)施例1～4的陶瓷進(jìn)行性能測試，結(jié)果見表1。

表1

結(jié)論：本發(fā)明的高嶺土、氧化鎂可以和氧化鋯形成低聚物，對氧化鋯表面潤濕，提高陶瓷的硬度，硬度達(dá)到2000以上，

將單一的氧化鋯陶瓷和本發(fā)明的陶瓷放在模擬體液中浸泡7天后，觀察陶瓷表面。單一的氧化鋯陶瓷表面被腐蝕，而本發(fā)明的陶瓷表面無變化，說明本發(fā)明具有良好的耐體液腐蝕性能。

以上公開的僅為本申請的其中幾個具體實(shí)施例，但本申請并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。