Биокерамическая деталь - заявка 2016149516 на патент на изобретение в РФ

1. Биокерамическая деталь, изготовленная, по меньшей мере, частично из керамического материала, который имеет следующий состав:
55 - приблизительно 90 об.% алюмооксидной матрицы,
причем 10-75 об.% алюмооксидной матрицы сформированы в виде гексагональных пластинок с химическим составом LaAl11O18 или (Ce,La)-Al11O18,
10 - приблизительно 45 об.% диоксида циркония, который стабилизирован оксидом иттрия с содержанием 0,5-2,5 мол.% в расчете на диоксид циркония, и оксидом церия с содержанием 2-10 мол.% в расчете на диоксид циркония,
0,1-1,0 об.% Pr6O11, который образует смешанный кристалл с оксидом алюминия, и действует совместно с оксидом церия как формирующий мостики оксид между оксидом алюминия и диоксидом циркония,
причем в составе керамического материала доля оксида алюминия и диоксида циркония вместе с соответствующими дополнительными компонентами состава доводится до 100%, не считая неизбежные загрязняющие примеси, причем верхний предел содержания оксида алюминия снижается соответственно доле введенного легирующего Pr6O11, так что выдерживается дополнение до 100%.
2. Биокерамическая деталь по п.1,
отличающаяся тем,
что 20-60 об.% алюмооксидной матрицы сформированы в виде гексагональных пластинок LaAl11O18.
3. Биокерамическая деталь по п. 1 или 2,
отличающаяся тем,
что 33-50 об.% алюмооксидной матрицы сформированы в виде гексагональных пластинок LaAl11O18.
4. Биокерамическая деталь по одному из предшествующих пунктов,
отличающаяся тем,
что максимальное содержание стабилизирующего оксида иттрия составляет 1-2 мол.%.
5. Биокерамическая деталь по одному из предшествующих пунктов,
отличающаяся тем,
что максимальное содержание стабилизирующего оксида иттрия составляет 1,5-1,8 мол.%.
6. Биокерамическая деталь по одному из предшествующих пунктов,
отличающаяся тем,
что максимальное содержание стабилизирующего оксида церия составляет 2,5-6 мол.%.
7. Биокерамическая деталь по одному из предшествующих пунктов,
отличающаяся тем,
что максимальное содержание оксида церия составляет 3-5 мол.%.
8. Биокерамическая деталь по одному из предшествующих пунктов,
отличающаяся тем,
что максимальное содержание Pr6O11 составляет 0,2-0,8 мол.%.
9. Биокерамическая деталь по одному из предшествующих пунктов,
отличающаяся тем,
что максимальное содержание Pr6O11 составляет 0,25-0,5 мол.%.
10. Биокерамическая деталь по одному из предшествующих пунктов,
отличающаяся тем,
что она сформирована в виде протеза коленного сустава, протеза тазобедренного сустава, протеза плечевого сустава, протеза сустава пальца руки или в виде протеза суставов ноги или руки.
11. Способ изготовления биокерамической детали по п.1,
отличающийся технологическими стадиями:
приготовления порошковой смеси и получения из нее керамического материала, который имеет следующий состав:
55 - приблизительно 90 об.% алюмооксидной матрицы,
причем 10-75 об.% алюмооксидной матрицы сформированы в виде гексагональных пластинок с химическим составом LaAl11O18,
10 - приблизительно 45 об.% диоксида циркония, который стабилизирован оксидом иттрия с содержанием 0,5-2,5 мол.% в расчете на диоксид циркония, и оксидом церия с содержанием 2-10 мол.% в расчете на диоксид циркония,
0,1-1,0 об.% Pr6O11, который образует смешанный кристалл с оксидом алюминия, и действует совместно с оксидом церия как формирующий мостики оксид между оксидом алюминия и диоксидом циркония,
причем в керамическом материале доля оксида алюминия и диоксида циркония вместе с соответствующими дополнительными компонентами состава доводится до 100%, не считая неизбежные загрязняющие примеси, причем верхний предел содержания оксида алюминия снижается соответственно доле введенного легирующего Pr6O11, так что выдерживается дополнение до 100%, и
прессования порошковой смеси с образованием прессованной детали;
обработки прессованной детали с образованием заготовки;
предварительного спекания заготовки до достижения закрытой пористости;
горячего изостатического дополнительного уплотнения предварительно спеченной детали;
изготовления детали с окончательной формой путем шлифования и полирования.
12. Способ по п.11,
отличающийся тем,
что получение керамического материала из порошковой смеси включает в качестве отдельных этапов прессование, обработку прессованной детали с образованием заготовки и спекание заготовки.
13. Способ по п.12,
отличающийся тем,
что стадия получения керамического материала включает в качестве отдельных этапов:
приготовление порошковой смеси;
прессование порошковой смеси с образованием прессованной детали;
механическую обработку прессованной детали с образованием заготовки;
предварительное спекание заготовки до достижения закрытой пористости;
горячее изостатическое дополнительное уплотнение предварительно спеченной детали;
термическую обработку дополнительно уплотненной детали, и
последующее шлифование и полирование с образованием готовой биокерамической детали
в указанной последовательности с промежуточными этапами или без них.
14. Способ по п.11,
отличающийся тем, что получение керамического материала из порошковой смеси включает в качестве отдельных этапов пластикацию, литье под давлением, удаление связующего материала и спекание.
15. Способ по п.11 или 14,
отличающийся тем,
что стадия получения керамического материала включает в качестве отдельных этапов:
приготовление порошковой смеси;
удаление связующего материала и пластикацию порошковой смеси;
литье под давлением заданной детали в форме;
удаление связующего материала и предварительное спекание заготовки до достижения закрытой пористости;
горячее изостатическое дополнительное уплотнение предварительно спеченной детали;
термическую обработку дополнительно уплотненной детали, и
последующее шлифование и полирование с образованием готовой биокерамической детали
в указанной последовательности с промежуточными этапами или без них.
Наверх