一種微珠陶瓷手術刀的製備方法與流程
2023-05-17 15:12:11 9
本發明屬於材料科學與工程領域，具體涉及一種微珠陶瓷手術刀的製備方法。
背景技術：
目前臨床應用較多的碳鋼手術刀存在以下不足之處：容易生鏽、鋒利度差、表面粗糙、帶負電荷及生物相容性差；同時不利於創面的癒合、容易產生瘢痕性修復、美容效果差等。
生物陶瓷由於具有良好的生物相容性與骨傳導性,能與細胞等生物組織表現出良好的親和性,長久以來多用於骨科、整形外科、牙科、口腔外科、心血管外科、眼外科、耳鼻喉科及普通外科等方面。
技術實現要素：
發明目的：本發明針對上述現有技術存在的問題做出改進，即本發明公開了一種微珠陶瓷手術刀的製備方法。
技術方案：一種微珠陶瓷手術刀的製備方法，包括以下步驟：
(1)、配液
取1質量份鋯石置於容器中，然後向該容器中加入2.5～3質量份的無水乙醇和4.6～5質量份的蒸餾水，接著再向容器中加入0.02～0.045質量份的氧化釔，攪拌均勻後得到混合溶液；
(2)製備幹凝膠
將步驟(1)得到的混合溶液加熱至70～80℃，保持溫度穩定，然後再向混合溶液中滴加0.45～0.53質量份的氨水，待白色半透明溶膠形成後繼續保持混合溶液在70～80℃，直到得到幹凝膠後停止加熱；
(3)乾燥
將步驟(2)得到的幹凝膠依次用蒸餾水、無水酒精洗滌,然後在真空條件，80～85℃乾燥36～38小時得到乾燥後的幹凝膠；
(4)煅燒
將步驟(3)得到的乾燥後的幹凝膠在550～570℃煅燒110～130分鐘得到氧化鋯粉體；
(5)製備氧化鋯超微細粉
將步驟(4)得到的氧化鋯粉體通過阻旋式粒位機研磨，過150～160目篩網得到四方晶系的氧化鋯超微細粉；
(6)幹壓成型
將步驟(5)得到的氧化鋯微細粉末幹壓成所需要的尺寸的生刀坯；
(7)燒成
將步驟(6)得到的生刀坯至於真空燒結爐中進行燒成，得到微珠陶瓷手術刀，其中：燒成制度如下：
室溫～1600℃ 2～3小時；
1600℃ 保溫2小時；
隨爐冷卻。
進一步地，步驟(2)中的氨水的濃度為30wt％。
進一步地，步驟(2)中將步驟(1)得到的混合溶液加熱至75℃，保持溫度穩定，然後再向混合溶液中滴加0.45～0.53質量份的氨水，待白色半透明溶膠形成後繼續保持混合溶液在75℃，直到得到幹凝膠後停止加熱。
有益效果：本發明公開的一種微珠陶瓷手術刀的製備方法具有以下有益效果：
(1)超高微納米材料製造，表面光滑無坑窪，外形美觀，表面平整無破損(質量損失：≤2％，耐凍融性強度損失：≤10)，硬度大(抗壓強度：3.0MPa≥P0≥0.7MPa，抗拉強度：≥0.3MPa,抗折強度：≥2.6MPa)，韌性強(單位面積質量：≥162.39g/㎡,加強型≥300g/㎡，斷裂應變：≤5％，導熱係數：≤0.060W/(m.k))，鋒利度高；
(2)刀面不帶電荷，切緣整齊，組織副損傷小，切緣癒合時間短，一期癒合率高，瘢痕性修復發生率低；
(3)抗酸鹼腐蝕，無致敏、細胞毒性、免疫損傷，組織相容性好；
(4)非金屬陶瓷材質，可在磁場下應用，一次性應用設計，環保、節能；
(5)使用新型納米氧化鋯材料中加入氧化釔粉末可以克服普通陶瓷脆性較高的問題。
附圖說明
圖1為本發明公開的一種微珠陶瓷手術刀的製備方法的流程圖。
具體實施方式：
下面對本發明的具體實施方式詳細說明。
具體實施例1
如圖1所示，一種微珠陶瓷手術刀的製備方法，包括以下步驟：
(1)、配液
取1質量份鋯石置於容器中，然後向該容器中加入2.5質量份的無水乙醇和4.6質量份的蒸餾水，接著再向容器中加入0.02質量份的氧化釔，攪拌均勻後得到混合溶液；
(2)製備幹凝膠
將步驟(1)得到的混合溶液加熱至70℃，保持溫度穩定，然後再向混合溶液中滴加0.45質量份的氨水，待白色半透明溶膠形成後繼續保持混合溶液在70℃，直到得到幹凝膠後停止加熱；
(3)乾燥
將步驟(2)得到的幹凝膠依次用蒸餾水、無水酒精洗滌,然後在真空條件，80℃乾燥38小時得到乾燥後的幹凝膠；
(4)煅燒
將步驟(3)得到的乾燥後的幹凝膠在550℃煅燒130分鐘得到氧化鋯粉體；
(5)製備氧化鋯超微細粉
將步驟(4)得到的氧化鋯粉體通過阻旋式粒位機研磨，過150目篩網得到四方晶系的氧化鋯超微細粉；
(6)幹壓成型
將步驟(5)得到的氧化鋯微細粉末幹壓成所需要的尺寸的生刀坯；
(7)燒成
將步驟(6)得到的生刀坯至於真空燒結爐中進行燒成，得到微珠陶瓷手術刀，其中：燒成制度如下：
室溫～1600℃ 3小時；
1600℃ 保溫2小時；
隨爐冷卻。
進一步地，步驟(2)中的氨水的濃度為30wt％。
性能檢測：
對上述的微珠陶瓷手術刀檢測：
應用WD-10電子萬能試驗機、Hv-120維氏硬度計和壓痕法等方法分別測量其抗彎強度、硬度、斷裂韌度及其他相關係數，結果示抗彎強度為930MPa,維氏硬度為12GPa,斷裂韌性為9MP。
該微珠陶瓷手術刀為我院最新研究與實驗出的新配方與新工藝，具體以國家十二五科技支撐計劃項目為背景，進行的項目延伸課題計劃，該研究實驗與陝西中醫藥大學合作進行。
具體實施例2
一種微珠陶瓷手術刀的製備方法，包括以下步驟：
(1)、配液
取1質量份鋯石置於容器中，然後向該容器中加入3質量份的無水乙醇和5質量份的蒸餾水，接著再向容器中加入0.045質量份的氧化釔，攪拌均勻後得到混合溶液；
(2)製備幹凝膠
將步驟(1)得到的混合溶液加熱至80℃，保持溫度穩定，然後再向混合溶液中滴加0.53質量份的氨水，待白色半透明溶膠形成後繼續保持混合溶液在80℃，直到得到幹凝膠後停止加熱；
(3)乾燥
將步驟(2)得到的幹凝膠依次用蒸餾水、無水酒精洗滌,然後在真空條件，85℃乾燥36小時得到乾燥後的幹凝膠；
(4)煅燒
將步驟(3)得到的乾燥後的幹凝膠在570℃煅燒110分鐘得到氧化鋯粉體；
(5)製備氧化鋯超微細粉
將步驟(4)得到的氧化鋯粉體通過阻旋式粒位機研磨，過160目篩網得到四方晶系的氧化鋯超微細粉；
(6)幹壓成型
將步驟(5)得到的氧化鋯微細粉末幹壓成所需要的尺寸的生刀坯；
(7)燒成
將步驟(6)得到的生刀坯至於真空燒結爐中進行燒成，得到微珠陶瓷手術刀，其中：燒成制度如下：
室溫～1600℃ 2小時；
1600℃ 保溫2小時；
隨爐冷卻。
進一步地，步驟(2)中的氨水的濃度為30wt％。
具體實施例3
一種微珠陶瓷手術刀的製備方法，包括以下步驟：
(1)、配液
取1質量份鋯石置於容器中，然後向該容器中加入2.8質量份的無水乙醇和4.8質量份的蒸餾水，接著再向容器中加入0.03質量份的氧化釔，攪拌均勻後得到混合溶液；
(2)製備幹凝膠
將步驟(1)得到的混合溶液加熱至75℃，保持溫度穩定，然後再向混合溶液中滴加0.5質量份的氨水，待白色半透明溶膠形成後繼續保持混合溶液在75℃，直到得到幹凝膠後停止加熱；
(3)乾燥
將步驟(2)得到的幹凝膠依次用蒸餾水、無水酒精洗滌,然後在真空條件，82℃乾燥37小時得到乾燥後的幹凝膠；
(4)煅燒
將步驟(3)得到的乾燥後的幹凝膠在560℃煅燒120分鐘得到氧化鋯粉體；
(5)製備氧化鋯超微細粉
將步驟(4)得到的氧化鋯粉體通過阻旋式粒位機研磨，過150目篩網得到四方晶系的氧化鋯超微細粉；
(6)幹壓成型
將步驟(5)得到的氧化鋯微細粉末幹壓成所需要的尺寸的生刀坯；
(7)燒成
將步驟(6)得到的生刀坯至於真空燒結爐中進行燒成，得到微珠陶瓷手術刀，其中：燒成制度如下：
室溫～1600℃ 2.5小時；
1600℃ 保溫2小時；
隨爐冷卻。
進一步地，步驟(2)中的氨水的濃度為30wt％。
上面對本發明的實施方式做了詳細說明。但是本發明並不限於上述實施方式，在所屬技術領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下做出各種變化。