Способ изготовления керамики Советский патент 1984 года по МПК C04B35/111 C04B35/622 

да -vj Изобретение относится к технологи изготовления керамических изделий и может быть использовано для получения прочной керамики с высокой ударной вязкостью для применения ее в ка честве имплантатов в организм челове ка. Известен способ изготовления кера мики путем приготовления шликера из оксида алюминия с добавкой оксида магния, отливка из него в гипсовые формы изделий и их последующий обжиг 1 . Однако скорость набора черепка (0,5-0,8 им/мин) приводит к образованию раэноплотности в отливках и к невысоким значениям ударной вязкости керамики после обжига. Изготовленные имплантаты отторгаются тканями реципиента вследствие их невысокой адгезии к тканям.Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является спо соб получения керамики водным шликер ным литьем. В :состав шликера входит оксид алюминия с добавкой оксида иттрия 2.. Известный способ позволяет получить прочную керамику с высокой удар ной вязкостью, однако адгезия ее к тканям реципиента является недостаточно высокой. Цель изобретения - повышение адге зии керамики к тканям реципиента. Указанная цель достигается за сче того, что по способу изготовления керамики, включающему приготовление шликера на основе оксида алкминия с добавкой оксида иттрия, отливку . изделий и обжиг, шликер готовят путе введения в оксид алюминия с добавкой оксида магния водной суспензии глины и оксида иттрия в количестве 0,5-3,0 от массы оксида алюминия, причем соотношение оксид иттрия:глина составляет (1:38) - (5:30). При этом, отливку изделий в гипсе вые формы ведут со скоростью набора черепка.О,1-0,3 мм/мин. Изменение количества шликера окси да иттрия в глине более 3,0 мас.% и менее 0,5 мас.% приводит к ухудшению качества отливок из-за снижения их плотности. Выбранные пределы скорости набора черепка от 0,1-0,3 мм/мин обеспечивают равномерную плотность отливок при данном количественном соотношени компонентов шликера. Изготовление изделий по предлагае мому способу осуществляли на Опытном заводе Укрниио и в лабораторных усло виях. Были изготовлены различные виды имплантатов (штифты, стержни, эндопротезы). Пример 1. Из глубокоочишенного с добавкой окиси магния глинозе ма готовят шликер с добавлением водной суспензии УуО в глине с соотношением 5:30 в количестве 0,5 мас.% от массы глинозема. Отливку изделий в гипсовые формы вели со скоростью набора черепка 0,1-0,3 мм/мин. - Г-.Изделия обжигали при и выдержке б ч. Пример 2. Из глубокоочищенного с добавкой окиси магния глинозема готовят шликер с добавлением водной суспензии VjOa в глине с соотношением 3:30 в количестве 0,5 мас.% от массы глинозема. Отливку изделий в гипсовые формы вели со скоростью набора черепка 0,1-0,3 мм/мин. Изделия обжигали при и выдержке 6 ч . Пример З.Из глубокоочищенного с добавкой окиси магния глинозема готовят шликер с добавлением водной суспензии в глине с соотношением 3:30 в количестве 1,5 мас.% от массы глинозема. Отливку изделий в гипсовые формы вели со скоростью набора черепка 0,1-0,3 мм/мин. Изделия обжигали при и выдержке 6ч.., Пример 4. Из глубокоочищенного с добавкой окиси магния глинозема готовят шликер с добавлением водной суспензии в глине с соотношением 1:30 8 количестве 3,Ю мас.% от массы глинозема. Отливку изделий в гипсовые вели со скоростью набора черепка 0,1-0,3 мм/мин. Изделия обжигали при и выдержке j6 ч. Пример 5. Из глубокоочищенного глинозема с добавкой окиси магния готовят шликер с добавлением водной суспензии глине с соотношением 1:30 в количестве 0,3 мас.% от массы глинозема. Отливку изделий в гипсовые формы вели со скоростью набора черепка 0,1-0,3 мм/мин. Изделия обжигали при 1750°С и выдержке 6 ч. Пример 6. Из глубокоочищенного с добавкой окиси магния глинозёма готовят цшикер с добавлением водной суспенз1ии в глинистом веществе с соотношением 5:30 в количестве 3,5 Мас.% от массы глинозема. Отливку изделий вели в гипсовые форкы со скоростью набора черепка 0,10,3 мм/мин. Изделия обжигали при 1750 С и выдержке 6ч. Пример 7. Из Глубокорчищенного с добавкой окиси магния глинозема готовят шликер. Орливку изделий в гипсовые формы ведут со скоростью 0,5-0,8 мм/мин и обжигают при 175.. Показатели свойств изделий, полученных по предлагаемому и известному способам, приведены в таблице.

По известному способу

Состав 1 AljOj 95%

95 75

5 25

5%

УгОз

Состав 2

75% yjO 25%

По предлагаемому способу

Состав 3

AljOa 99,4% MgO 0,1% шлинкер

4,25-6

290

мкм

3,9 5-6

265

мкм

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИКИ, включающий приготовление шликера на основе оксида алюминия с добавкой окснда иттрия, отливку изделий и обжиг. Отличающийся тем, что, с целью повышения адгезии керамики к тканям реципиента, шликер готовят путем введения в оксид алюминия с добавкой оксида магния водной суспензии глины и оксида иттрия в количестве 0,5-3,0% от массы оксида алюминия, причем соотношение оксид иттрия:глина составляет

99,4 0,014 0,46

99,4 0,015 0,45

98,4 0,05 1,45

Запредельные.количества

По составу 3 при соотношении VjO :глина 1:20

7:30 Примечание:

4,6

310

мкм

310

4,6

300

4 100 мкм

5-6

4,1 5-6 4,2 Степень адгезии оценивалась по количеству образовавшихся рядов фибробластов в соединительной капсуле вокруг керамики; к - толщина капсулв. J10906 Из таблицы видно, что степень адгеэии с тканями реципиента выше в 23 раза для керамики, полученной по предлагаемому способу, по сравнению с известным, при сохранении высокой прочности и ударной вязкости. 5 По предлагаемой технологии предполагается изготовление различных видов имплантатов для применения в ортопедии и травматологии. Кроме того, предлагаемый способ может быть ис- Ю пользован для изготовления керамических колец для волочения микропроволоки, к которым предъявляются высокие требования по величине ударной вязкости.15 76 Общий объем внедрения составят 3000 изделий в год, з том числе 1000 имплантатов и 2000 колец для волочения микропроволоки, Социальная значимость от изготовления костных имплантатов по предлагаемому способу заключается в повышении зффективности лечения больных и в более раннем их возращении к активной трудовой деятельности, Экономическая эффективность от . внедрения предлагаемого метода при изготовлении колец для волочения микропроволоки составит 60 тыс.руб. Р °Д