Способ изготовления корундовой керамики

 

Изобретение относится к технологии изготовления прочной слоистой корундовой керамики с высокой степенью адгезии для применения ее в качестве имплантата костной ткани в организме человека. Изобретение направлено на повышение предела прочности при сжатии, устойчивости к вибрации и снижение времени реабилитации имплантата. Для этого в способе изготовления корундовой керамики, включающем приготовление суспензии путем смешивания тонкомолотого глинозема, лигносульфоната, воды и вспененного полистирола и последующего введения немолотого глинозема, формирование, сушку и обжиг, суспензию готовят следующим образом. Готовят три типа суспензии: с плотностью 2,28-2,38 г/см<SP POS="POST">3</SP>, 0,95-1,1 г/см<SP POS="POST">3</SP> и 0,85-0,92 г/см<SP POS="POST">3</SP> и заливают их в форму последовательно, причем после заливки каждого слоя осуществляют промазку шликером с наибольшей плотностью с предварительно введенной в него дополнительной добавкой 0,01-0,05% CAO и 0,01-0,05% P<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">5</SB>. Соотношение толщин слоев лежит в пределах от 1:1:1 до 1:2:2. Прочность при сжатии полученной керамики составляет до и после стерилизации 43,8-44,8 МПа, потеря в весе после вибрации при а=1 мм и частоте 45 Гц 0,05-0,07, время реабилитации костного имплантата 7-12 сут. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (51)4 С 04 В 35 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ организме человека.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4244869/29-33 (22) 06.04.87 (46) 07.10.89. Бюл. Р 37 (71) Украинский научно-исследовательский институт огнеупоров (72) Н.В.Писарева, Т.N.Ñàíäóöà, С.И.Кулаенко, Э.В.Дегтярева,И.Б.Тимченко и А.Г.Голухова (53) 666.763(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1108084, кл. С 04 В 39/ 12, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М - 1214634, кл. С 04 В 35/10, 1983. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРУНДОВОИ

КЕРАМИКИ (57) Изобретение относится к технологии изготовления прочной слоистой корундовой керамики с высокой степенью адгезии для применения ее в качестве имплантата костной ткани в организме человека. Изобретение направлено на повышение предела прочности при сжатии, устойчивости к вибрации и снижение времени реабили-, Изобретение относится к технологии изготовления прочной слоистой корундовой керамики с высокой сте пенью адгезии для применения ее в качестве имплантата костной ткани в

Цель изобретения — повышение предела прочности при сжатии, устойчивости к вибрации и снижение времени реабилитации имплантата.

2 тации имплантата. Для этого в способе изготовления корундовой керамики, включающем приготовление суспензии путем смешивания тонкомолотого глинозема, лигносульфоната, воды и вспененного полистирола и последующего введения немолотого глинозема, формование, сушку и обжиг, суспензию готовят следующим образом. Готовят три типа суспензии: с плотностью

2,28-2,38 0,95-1,1 и 0,85-0,92 г/см и заливают их в форму последовательно, причем после заливки каждого слоя осуществляют промазку шликером с наибольшей плотностью с предварительно введенной в него дополнительной добавкой 0.,01-0 05% СаО и 0,010 05% Р О . Соотношение толщин слоев лежит в пределах от 1: 1:1 до

1:2:2. Прочность при сжатии полученной керамики составляет до и после стерилизации 43,8-44,8 МПа, потеря, в весе после вибрации при а = 1 мм и частоте 45 Гц 0,05-0,07, время реабилитации костного имплантата.

7-12 сут. 1 табл.

Опытную партию изделий по предлагаемому способу готовят следующим образом.

В лопастной пропеллерной,мешалке готовят плотный шликер, для чего заливают воду из расчета влажность . 25-28% технический лигносульфонат 3% и засыпают 60% тонкомолотого (менее

10 мкм) глинозема марки Г-00 и после смешения добавляют 40% немолото955

СаО и Р О, более подвижный, так как он используется для промазки нанесением тонкого слоя между плотным и поризованными слоями.

Послойная укладка шликеров осуществляется по схеме: плотный слой— плотность шлнкера 2,28-2.38 г/см :влажность 19-20, поризованный слой—

10 плотность шликера 0,95-1,1 г/см, влажность 26-28%;пориэованный слой— .плотность шликера 0,85-0,92 г/смЗ, ° влажность 28-ЗО шликер с добавкой

Р О и Ca0 — плотность шликера 2,2015 2,37 г/смЗ, влажность 24-250 .

Последовательность укладки слоев: первый плотный — промаэочный — второй поризованный — промазочный— третий поризованный.

20 Свойства полученных изделий приведены в таблице.

3 1512 го глинозема ГК. Плотность шликера

2,45 г/см-1.

Для приготовления шликера, используемого в прослойке между плотным и пористым слоями, в лопастную мешалку заливают воду, технический лигносульфат, СаО в количестве 0.02 и

0,41 ортофосфорной кислоты, что соответствует 0,03 Р, 0, и после перемешивания добавляют 1 онкомолотый глинозем Г-ОО и немолотый глинозем

3 марки ГК. Плотность шликера 2,38 г/см

Шликер для пористых слоев готовят следующим образом.

В лопастную мешалку заливают воду с добавкой технического лигносульфата, засыпают тонкомолотый (менее

10 мкм) глинозем марки Г-00 и предварительно вспененный полистирол oII ределенной фракции, после перемешивания и получения однородной массы засыпают немолотый глинозем ГК. Изделия формуют путем послойной укладки в открытые металлические формы плотного шликера и поризованного, между которыми укладывают тонкую прослойку (2-3 мм) шпикерас добавкой 0,03 .

СаО и 0,03% Р 0 5

Для образования пористого слоя производят послойную укладку пориэованных шликеров с плотностью 1,05 и 0,9 г/смЗ. Изделия сушат при начальной температуре сушки 45 С до влажности не более 1 . и затем обжигают при 1750 С с выдержкой 12 ч.

Разная плотность шликеров поризованных слоев достигается введением различных количеств вспученного полистирола: 5-6 мас. для получения. шликера с плотностью 0,85-0,92 г/см з и 3-4 мас., для шликера с плотностью 0,95-1,1 г/см .

Все шликеры„ кроме шликера для промазки, имеют консистенцию густой сметаны, т.е. они малоподвижны, их

1заливают в форму. Нликер с добавкой

Формула изобретения

Способ изготовления корундовой керамики преимущественно для имплантатов костной ткани, включающий при, готовление суспенэии путем смешивания тонкомолотого глинозема, лигносуль30 фоната, воды и вспененного полистирола, последующего введения немолотого глинозема, заливку в форму, сушку и обжиг, отличающийся тем, что, с целью повьппения предела прочности при сжатии, устойчивости к вибрации и снижения времени реабилитации имплантата, готовят суспензии плотностью 2,28-2,38, 0,95-1,10 и

0,85-0,92 г/см, заливают их в форму

40 последовательно, причем после заливки каждого слоя осуществляют промазку шликером с наибольшей плотностью с введенной в него дополнительно добавкой из 0,01-0,05 Са0 и 0,0145 0,05 P 0, а соотношение толщин слоев лежит в пределах 1: 1: 1... 1:

:2:2.

1512955

Значение показателей для иэделий, изготовленных по способу

Показатели предлагаемому известному

2 1 э запредельные

) 4 5 6

Плотность шликеров: первого плотного слоя второго пориэованного слоя третьего пориэованного слоя

2,32

2,38

0,95 2,28 2,32 2,38 2,38

1,1 0,90

1, 15

1.О

0,95 0,95 1,0

0 88

2,32

0,92 0,80

2,37 2,39

О. 98

2. 38

0,95 0,85

2,20

0,88

2,32 для промаэки

Добавка в шликер для промаэки, мас. Х: .Ca0

РэОэ

Соотношение плотного и производных слоев

0,01 0,03 0 05 0 005 0,06

0.05 0,03 0,01 0.005 0,06

1: 1: 1 1: 1, 5: 1: 2: 2 2: 1: 1 1:3: 3 1: 1,5: 1,S

:1,5

Не определяется 15.3

13,5 12,7 10,4

9,2

37,0

100 99,5

99,7 89.3

99,5 89,0

97,3

95,2

85,1

99 ° 3

88,9

87,9

99,5

99,4

100

99,3-100 99,8

99,5

Нет 0,12

1,5

0,15

0.18

Нет .Нет

25 45 43,8 44,8 40.3

39,8 30,0

0 087 30,0

0,07 0,068 0,05 0,09

0,S

7-9 7-12 7-10 10-12 11-12 Не определяется

Сос та ви тель Н . Со болев а

ТеХред Л. Сердокова Корректор М.Максимишинец

Редактор И.Горная

Заказ 6034/23 Тираж 591 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

t13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгородэ ул. Гагарина, 101

Свойства изделий:

Прочность на сдвиг иенцу плотньвю и пориэованными слоямн, MI!a

Степень адгезин с тканямн реципиента по глубине прорастания костной ткани, Х: в третий слой во второй слой в первый слой

Потеря в весе после стерилизационной обработки

Предел прочности при святии до стерилизации, НПа

Предел прочности при снатни после стерилизации, НПа

Потеря в весе после вибрации при а - 1 мм, частоте 45 Гц

Время реабилитации костного имплантата, сут

25 45 43.8 44,8 40,3 39.8 32,0