一种氧化锆基锶、硅、氟微量掺杂羟基磷灰石氧化锆增韧复合涂层及其制备方法和应用

• 摘要：

  本发明涉及一种氧化锆基锶、硅、氟微量掺杂羟基磷灰石氧化锆增韧复合涂层及其制备方法和应用,所述复合涂层形成于基材上,所述基材为氧化锆陶瓷材料,所述复合涂层包括锶、硅、氟微量掺杂羟基磷灰石和氧化锆,所述锶、硅、氟微量掺杂羟基磷灰石的化学式为Ca10‑xSrx(PO4)6‑y(SiO4)y(OH)2‑y‑2zF2z,其中0.001≤x≤0.01,0.001≤y≤0.01,0.001≤z≤0.01.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN201910226182.7

• 申请日期：

  2019.03.25

• 公开/公告号：

  CN109867520A

• 公开/公告日：

  2019-06-11

• 发明人：

  祝迎春 代钊 汪大林 王铭 王云丽 邵怡然

• 申请人：

  中国科学院上海硅酸盐研究所

• 主分类号：

  C04B35/48(2006.01),C,C04,C04B,C04B35

• 分类号：

  C04B35/48(2006.01),C04B35/622(2006.01),C04B35/626(2006.01),A61L27/10(2006.01),A61L27/32(2006.01),A61L27/30(2006.01),C,A,C04,A61,C04B,A61L,C04B35,A61L27,C04B35/48,C04B35/622,C04B35/626,A61L27/10,A61L27/32,A61L27/30

• 主权项：

  1.一种氧化锆基锶、硅、氟微量掺杂羟基磷灰石氧化锆增韧复合涂层,其特征在于,所述复合涂层形成于基材上,所述基材为氧化锆陶瓷材料,所述复合涂层包括锶、硅、氟微量掺杂羟基磷灰石和氧化锆,所述锶、硅、氟微量掺杂羟基磷灰石的化学式为Ca10-xSrx(PO4)6-y(SiO4)y(OH)2-y-2zF2z,其中0.001≤x≤0.01,0.001≤y≤0.01,0.001≤z≤0.01. 2.根据权利要求1所述的锶、硅、氟微量掺杂羟基磷灰石氧化锆增韧复合涂层,其特征在于,x=y=0.005,z=0.01. 3.根据权利要求1或2所述的锶、硅、氟微量掺杂羟基磷灰石氧化锆增韧复合涂层,其特征在于,所述复合涂层中,锶、硅、氟微量掺杂羟基磷灰石的含量为30~70wt%,氧化锆的含量为70~30wt%. 4.根据权利要求1至3中任一项所述的锶、硅、氟微量掺杂羟基磷灰石氧化锆增韧复合涂层,其特征在于,所述复合涂层的厚度为100~200μm. 5.根据权利要求1至4中任一项所述的锶、硅、氟微量掺杂羟基磷灰石氧化锆增韧复合涂层,其特征在于,所述复合涂层形成于氧化锆基材上. 6.一种权利要求1至5中任一项所述的锶、硅、氟微量掺杂羟基磷灰石氧化锆增韧复合涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: 1)制备锶、硅、氟微量掺杂羟基磷灰石粉体; 2)将锶、硅、氟微量掺杂羟基磷灰石粉体和氧化锆粉体混合均匀,造粒,烧结,得到锶、硅、氟微量掺杂羟基磷灰石氧化锆复合粉体; 3)大气等离子喷涂法将锶、硅、氟微量掺杂羟基磷灰石氧化锆复合粉体喷涂到基材上; 4)将步骤3)中制备的涂层在600~900℃保温2~6小时,得到锶、硅、氟微量掺杂羟基磷灰石氧化锆增韧复合涂层. 7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,步骤1)包括: 按照计量比分别称取钙源、磷源、锶源、硅源和氟源,将磷源与硅源加水混匀,得到前驱悬浮液; 将钙源与锶源、氟源加水混匀后加入前驱悬浮液,混合均匀,得到反应悬浮液; 将反应悬浮液置在转速为0~25转/分的条件下于0~200℃反应12~72小时,反应结束后,分离产物、干燥得到所述锶、硅、氟微量掺杂的羟基磷灰石粉体材料. 8.根据权利要求6或7所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述造粒的方法为喷雾造粒,所述烧结的温度为600~900℃,时间为2~6小时. 9.根据权利要求6至8中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述大气等离子喷涂法的工艺参数为:主气Ar流量为40~45L/min,辅气H2流量为8~10L/min,送粉气Ar流量为6~7L/min,送粉率为15~20g/min,电流为500~600A,枪摆速度为400~500mm/s,喷涂距离为80~120mm. 10.权利要求1至5中任一项所述的锶、硅、氟微量掺杂羟基磷灰石氧化锆增韧复合涂层在制备硬组织植入材料中的应用.