本發(fā)明涉及陶瓷釉的技術(shù)領(lǐng)域,尤指一種用新型骨替代生物微晶材料與陶瓷釉料制成的具有良好生物相容性和生物活性的新型生物陶瓷釉及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù):
釉是一種附著在陶瓷坯體表面的玻璃質(zhì)薄層,用礦物原料(如長(如長石、石英、高嶺土和化工原料)石、石英、高嶺土和化工原料)按一定配比混合并細磨成漿狀液體,施于坯體表面,經(jīng)高溫煅燒而成。從微觀結(jié)構(gòu)看,含玻璃態(tài)物質(zhì)和少量氣泡、未熔融石英顆粒及冷卻時析出的晶體。具有類同于玻璃態(tài)的物理和化學(xué)特性(如介電強度、防止液體和氣體的侵蝕等),不透水,平滑而有光澤,不易沾污,并可提高制品的機械強度、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,釉具有便于洗拭、不被塵土粘染等作用,釉面還可采用各種裝飾以增強制品的藝術(shù)效果。
但是,傳統(tǒng)的陶瓷釉料不具有凈化和保健的作用,陶瓷表面上的彩釉還可能成為人們的健康殺手,特別是使用不合格的陶瓷產(chǎn)品,有害物質(zhì)會隨著食物進入人體,危害人們的身體健康,而且傳統(tǒng)陶瓷釉料形成的釉面常出現(xiàn)針孔和氣泡,是較為常見的一種缺陷,釉中氣泡的大小、分布、釉層厚度對釉面質(zhì)量的影響,加之,傳統(tǒng)陶瓷釉料的生產(chǎn)方法穩(wěn)定性差,產(chǎn)品質(zhì)量難以控制,制成的產(chǎn)品良品率較底。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種具有良好生物相容性和生物活性的新型生物陶瓷釉,該生物陶瓷釉保證了陶瓷制品之釉面的質(zhì)量,其具有良好的生物相容性、生物活性,是用來凈化水質(zhì)、去除甲醛、凈化過濾的最佳材質(zhì),有利于提高人體對水的吸收利用,增強免疫力;能讓酒及各種飲料變得更加美味,也能讓食物存放更久,更可活化人體內(nèi)的細胞,促進血液循環(huán),有促進新陳代謝,養(yǎng)顏美容的功效;其生產(chǎn)方法可控性高,工藝穩(wěn)定,易于控制產(chǎn)品的質(zhì)量,提高了產(chǎn)品的良品率,節(jié)約了資源。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
一種具有良好生物相容性和生物活性的新型生物陶瓷釉,它是由下列混合原料重量份計制成:
新型骨替代生物微晶材料:60-70份;
麥飯石:10-15份;
石英:5-10份;
粘土:8-12份;
負離子粉(f-1):0.8-1.5份。
其中,所述新型骨替代生物微晶材料由下列初始原料重量份計制成:
二氧化硅:20-40份;
三氧化二鋁:15-35份;
氧化鈣:10-30份;
五氧化二磷:10-30份;
氧化鈉:4-6份;
氧化鉀:2-4份;
氧化鎂:3-5份;
氟化鈣:0-15份。
其中,所述麥飯石由下列初始原料重量份計制成:
二氧化硅:65.00-68.00份;
三氧化二鋁:16.00-18.00份;
三氧化二鐵:2.00-2.80份;
二氧化鈦:0.01-0.06份;
氧化鈣:1.00-2.00份;
氧化鎂:1.00-1.50份;
氧化鉀:2.00-2.80份;
氧化鈉:5.00-5.80份;
氧化亞鐵:0.02-0.50份;
五氧化二磷:0.10-0.20份;
鍶:0.02-0.06份。
其中,所述石英由下列初始原料重量份計制成:
二氧化硅:98.50-99.80份;
氧化鈣:0.10-0.20份;
氧化鎂:0.10-0.20份。
其中,所述粘土由下列初始原料重量份計制成:
二氧化硅:45.00-50.50份;
三氧化二鋁:33.00-36.00份;
三氧化二鐵:0.02-0.30份;
二氧化鈦:0.01-0.05份;
氧化鈣:0.10-0.25份;
氧化鎂:0.15-0.25份;
氧化鉀:0.30-0.60份;
氧化鈉:0.20-0.40份。
其中,所述負離子粉(f-1)由下列初始原料重量份計制成:
氧化鎂:6.00-6.40份;
三氧化二鋁:1.20-1.60份;
二氧化硅:3.20-3.50份;
五氧化二磷:3.50-4.00份;
氧化鉀:0.10-0.15份;
氧化鈣:15.00-16.50份;
二氧化鈦:0.10-0.20份;
三氧化二鐵:0.50-0.85份;
氧化鋅:0.10-0.25份;
氧化釔:2.00-2.30份;
氧化鋯:1.50-1.80份;
氧化鑭:15.00-17.00份;
氧化鈰:25.00-28.00份;
氧化鐠:2.00-2.50份;
氧化釹:9.00-9.50份;
氧化釤:1.20-1.80份;
氧化釓:0.50-1.00份;
氧化釷:5.00-5.80份。
進一步地,提供了一種生物陶瓷釉的生產(chǎn)方法,所述生物陶瓷釉為上述的具有良好生物相容性和生物活性的新型生物陶瓷釉,其生產(chǎn)方法步驟如下:
1)原料準(zhǔn)備:根據(jù)重量份取所需初始原料,對應(yīng)混合,制得各混合原料,以備使用;
2)原料熔化:將步驟1)中制成新型骨替代生物微晶材料的混合原料在高溫環(huán)境下熔化成透明玻璃液;
3)水淬烘干:將步驟2)的透明玻璃液進行水淬處理后,再篩分出微晶玻璃顆粒,并將微晶玻璃顆粒烘干,獲得新型骨替代生物微晶材料,以備使用;
4)混合磨細:根據(jù)重量份分別取步驟1)制得的麥飯石、石英、粘土和負離子粉(f-1)的混合原料與步驟3)的微晶玻璃顆?;旌夏ゼ?,制成釉漿;
5)高溫晶化:將步驟4)的釉漿置于高溫環(huán)境下做晶化處理,獲得生物陶瓷釉料。
將所述步驟2)的混合原料是加入1400-1600℃的玻璃爐內(nèi),經(jīng)過1-3小時熔化成透明玻璃液。
所述步驟3)中,是將步驟2)中獲得的透明玻璃液流入水池中做水淬處理,急冷炸裂后,篩分出3mm以下的生物微晶顆粒。
所述步驟4)中,將各混合原料混合后采用球磨方式進行均勻研磨,研磨時間為24小時,獲得釉漿,再將釉漿置于晶化爐中,先升溫至700-800℃保溫1小時,再升溫至1100-1200℃保溫1小時,獲得生物陶瓷釉料。
本發(fā)明的有益效果在于:該生物陶瓷釉采用生物微晶材料和陶瓷釉料相結(jié)合制成,有效克服了傳統(tǒng)陶瓷釉形成的釉面常出現(xiàn)針孔和氣泡的缺陷,能有效保證陶瓷制品的質(zhì)量;該生物陶瓷釉中的新型骨替代生物微晶材料是一種具有生物相容性的微晶材料,是該生物陶瓷釉的基礎(chǔ)載體,是該生物陶瓷釉所需的主要成分,更是該生物陶瓷釉的功能性材料,新型骨替代生物微晶材料是基于磷酸三鈣(β-tcp)和氟基磷灰石(ca5[po4]3f)為主晶相的新型生物微晶玻璃,磷酸三鈣使該生物陶瓷釉具有良好的生物相容性、生物活性以及生物降解性,氟基磷灰石使該生物陶瓷釉具有優(yōu)良的生物相容性和生物活性,氟基磷灰石的礦化液能夠有效形成再礦化沉積,阻止鈣離子流失,該生物陶瓷釉之負離子粉(f-1)會產(chǎn)生負離子,有益于人體的健康;該生物陶瓷釉利用稀土材料進行敏化之后,使其可大量長期釋放負離子,是用來凈化水質(zhì)、去除甲醛、凈化過濾的最佳材質(zhì),可將大的水分子變?yōu)樾〉乃肿樱欣谔岣呷梭w對水的吸收利用,增強免疫力;能讓酒及各種飲料變得更加美味,也能讓食物存放更久,更可活化人體內(nèi)的細胞,促進血液循環(huán),長期(適量)飲用經(jīng)過生物陶瓷釉浸泡過的純糧釀造的酒,有促進新陳代謝,養(yǎng)顏美容的功效。其生產(chǎn)方法可控性高,工藝穩(wěn)定,易于控制產(chǎn)品的質(zhì)量,提高了產(chǎn)品的良品率,節(jié)約了資源。
具體實施方式
以下結(jié)合各具體實施例對本發(fā)明作進一步說明:
本發(fā)明關(guān)于一種具有良好生物相容性和生物活性的新型生物陶瓷釉,它是由下列混合原料重量份計制成:
新型骨替代生物微晶材料:60-70份,該新型骨替代生物微晶材料是一種具有生物相容性的微晶材料,是本發(fā)明之生物陶瓷釉的基礎(chǔ)載體,是本發(fā)明之生物陶瓷釉所需的主要成分,更是本發(fā)明之生物陶瓷釉的功能性材料;
麥飯石:10-15份,該麥飯石增加了本發(fā)明之生物陶瓷釉的生物保健功能;
石英:5-10份;
粘土:8-12份,該粘土在引進制瓷胎體過程中起了重要的作用:是粘土的可塑性使陶瓷坯泥賴以成形的基礎(chǔ);是粘土使注漿泥料與釉料具有懸浮性與穩(wěn)定性;粘土一般呈細分散顆粒,同時具有結(jié)合性,因此,粘土的加入,能有效克服傳統(tǒng)陶瓷釉料形成的釉面常出現(xiàn)針孔和氣泡的缺陷,能有效保證陶瓷制品的質(zhì)量;
負離子粉(f-1):0.8-1.5份,該負離子粉(f-1)會產(chǎn)生負離子,有益于人體的健康。
其中,新型骨替代生物微晶材料按照晶相分別為磷酸三鈣和氟磷灰石相的配方組成,該新型骨替代生物微晶材料由下列初始原料(化學(xué)成分)重量份計制成:
二氧化硅(sio2):20-40份;
三氧化二鋁(al2o3):15-35份;
氧化鈣(cao):10-30份;
五氧化二磷(p2o5):10-30份;
氧化鈉(na2o):4-6份;
氧化鉀(k2o2):2-4份;
氧化鎂(mgo):3-5份;
氟化鈣(caf2):0-15份。
其中,麥飯石由下列初始原料重量份計制成:
二氧化硅:65.00-68.00份;
三氧化二鋁:16.00-18.00份;
三氧化二鐵:2.00-2.80份;
二氧化鈦:0.01-0.06份;
氧化鈣:1.00-2.00份;
氧化鎂:1.00-1.50份;
氧化鉀:2.00-2.80份;
氧化鈉:5.00-5.80份;
氧化亞鐵:0.02-0.50份;
五氧化二磷:0.10-0.20份;
鍶:0.02-0.06份。
其中,石英由下列初始原料重量份計制成:
二氧化硅:98.50-99.80份;
氧化鈣:0.10-0.20份;
氧化鎂:0.10-0.20份。
其中,粘土由下列初始原料重量份計制成:
二氧化硅:45.00-50.50份;
三氧化二鋁:33.00-36.00份;
三氧化二鐵:0.02-0.30份;
二氧化鈦:0.01-0.05份;
氧化鈣:0.10-0.25份;
氧化鎂:0.15-0.25份;
氧化鉀:0.30-0.60份;
氧化鈉:0.20-0.40份;
需要說明的是,該粘土的燒失量為13.00-14.00重量份。
其中,負離子粉(f-1)由下列初始原料重量份計制成:
氧化鎂:6.00-6.40份;
三氧化二鋁:1.20-1.60份;
二氧化硅:3.20-3.50份;
五氧化二磷:3.50-4.00份;
氧化鉀:0.10-0.15份;
氧化鈣:15.00-16.50份;
二氧化鈦:0.10-0.20份;
三氧化二鐵:0.50-0.85份;
氧化鋅:0.10-0.25份;
氧化釔:2.00-2.30份;
氧化鋯:1.50-1.80份;
氧化鑭:15.00-17.00份;
氧化鈰:25.00-28.00份;
氧化鐠:2.00-2.50份;
氧化釹:9.00-9.50份;
氧化釤:1.20-1.80份;
氧化釓:0.50-1.00份;
氧化釷:5.00-5.80份。
本發(fā)明所揭示的一種具有良好生物相容性和生物活性的新型生物陶瓷釉,因其具備生物相容性,特別適合作為釀酒過程中的過濾和凈化的裝載器具,亦可作為食物的日用陶瓷器皿,它一方面具有傳統(tǒng)陶瓷釉的防污功能,另一方面也具備對食品的生物保鮮相容功能。
進一步地,提供了一種生物陶瓷釉的生產(chǎn)方法,所述生物陶瓷釉為上述的具有良好生物相容性和生物活性的新型生物陶瓷釉,其生產(chǎn)方法步驟如下:
1)原料準(zhǔn)備:根據(jù)重量份取所需初始原料,對應(yīng)混合,制得各混合原料,以備使用;
2)原料熔化:將步驟1)中制成新型骨替代生物微晶材料的混合原料在高溫環(huán)境下熔化成透明玻璃液;
3)水淬烘干:將步驟2)的透明玻璃液進行水淬處理后,再篩分出微晶玻璃顆粒,并將微晶玻璃顆粒烘干,獲得新型骨替代生物微晶材料,以備使用;
4)混合磨細:根據(jù)重量份分別取步驟1)制得的麥飯石、石英、粘土和負離子粉(f-1)的混合原料與步驟3)的微晶玻璃顆?;旌夏ゼ?,制成釉漿;
5)高溫晶化:將步驟4)的釉漿置于高溫環(huán)境下做晶化處理,獲得生物陶瓷釉料。
將所述步驟2)的混合原料是加入1400-1600℃的玻璃爐內(nèi),經(jīng)過1-3小時熔化成透明玻璃液。
所述步驟3)中,是將步驟2)中獲得的透明玻璃液流入水池中做水淬處理,急冷炸裂后,篩分出3mm以下的生物微晶顆粒。
所述步驟4)中,將各混合原料混合后采用球磨方式進行均勻研磨,研磨時間為24小時,獲得釉漿,再將釉漿置于晶化爐中,先升溫至700-800℃保溫1小時,再升溫至1100-1200℃保溫1小時,獲得具有生物相容性和降解性[可降解鈣離子(ca2+)]的生物陶瓷釉料。
具體實施例1:
首先,根據(jù)以下各初始原料的重量份取所需初始原料,對應(yīng)混合,制得各混合原料,以備使用:
新型骨替代生物微晶材料:60份;
麥飯石:10份;
石英:5份;
粘土:8份;
負離子粉(f-1):0.8份。
其中,新型骨替代生物微晶材料由下列初始原料重量份計制成:二氧化硅:20份;三氧化二鋁:15份;氧化鈣:10份;五氧化二磷:10份;氧化鈉:4份;氧化鉀:2份;氧化鎂:3份;氟化鈣:0份。
其中,麥飯石由下列初始原料重量份計制成:二氧化硅:65.00份;三氧化二鋁:16.00份;三氧化二鐵:2.00份;二氧化鈦:0.01份;氧化鈣:1.00份;氧化鎂:1.00份;氧化鉀:2.00份;氧化鈉:5.00份;氧化亞鐵:0.02份;五氧化二磷:0.10份;鍶:0.02份。
其中,石英由下列初始原料重量份計制成:二氧化硅:98.50份;氧化鈣:0.10份;氧化鎂:0.10份。
其中,粘土由下列初始原料重量份計制成:二氧化硅:45.00份;三氧化二鋁:33.00份;三氧化二鐵:0.02份;二氧化鈦:0.01份;氧化鈣:0.10份;氧化鎂:0.15份;氧化鉀:0.30份;氧化鈉:0.20份。
其中,負離子粉(f-1)由下列初始原料重量份計制成:氧化鎂:6.00份;三氧化二鋁:1.20份;二氧化硅:3.20份;五氧化二磷:3.50份;氧化鉀:0.10份;氧化鈣:15.00份;二氧化鈦:0.10份;三氧化二鐵:0.50份;氧化鋅:0.10份;氧化釔:2.00份;氧化鋯:1.50份;氧化鑭:15.00份;氧化鈰:25.00份;氧化鐠:2.00份;氧化釹:9.00份;氧化釤:1.20份;氧化釓:0.50份;氧化釷:5.00份。
其次,將上述新型骨替代生物微晶材料的混合原料加入1400℃的玻璃爐內(nèi),經(jīng)過3小時熔化成透明玻璃液。
接著,將上述透明玻璃液流入水池中做水淬處理,急冷炸裂后,篩分出3mm以下的生物微晶顆粒,并將微晶玻璃顆粒烘干,獲得新型骨替代生物微晶材料,以備使用。
然后,根據(jù)重量份分別取上述麥飯石、石英、粘土和負離子粉(f-1)的混合原料與篩分烘干后的微晶玻璃顆?;旌?,獲得混合物,再采用球磨方式進行均勻研磨,研磨時間為24小時,把混合物磨細,制成釉漿。
最后,再將釉漿置于晶化爐中,先升溫至700℃保溫1小時,再升溫至1100℃保溫1小時,獲得具有生物相容性和降解性[可降解鈣離子(ca2+)]的生物陶瓷釉料;
或,將上述的釉漿均勻施于陶瓷胚體上,接著,將陶瓷坯體置于晶化爐中,先升溫至700℃保溫1小時,再升溫至1100℃保溫1小時,做晶化處理,進而獲得表面具有生物陶瓷釉料的陶瓷制品。
具體實施例2:
首先,根據(jù)以下各初始原料的重量份取所需初始原料,對應(yīng)混合,制得各混合原料,以備使用:
新型骨替代生物微晶材料:70份;
麥飯石:15份;
石英:10份;
粘土:12份;
負離子粉(f-1):1.5份。
其中,新型骨替代生物微晶材料由下列初始原料重量份計制成:二氧化硅:40份;三氧化二鋁:35份;氧化鈣:30份;五氧化二磷:30份;氧化鈉:6份;氧化鉀:4份;氧化鎂:5份;氟化鈣:15份。
其中,麥飯石由下列初始原料重量份計制成:二氧化硅:68.00份;三氧化二鋁:18.00份;三氧化二鐵:2.80份;二氧化鈦:0.06份;氧化鈣:2.00份;氧化鎂:1.50份;氧化鉀:2.80份;氧化鈉:5.80份;氧化亞鐵:0.50份;五氧化二磷:0.20份;鍶:0.06份。
其中,石英由下列初始原料重量份計制成:二氧化硅:99.80份;氧化鈣:0.20份;氧化鎂:0.20份。
其中,粘土由下列初始原料重量份計制成:二氧化硅:50.50份;三氧化二鋁:36.00份;三氧化二鐵:0.30份;二氧化鈦:0.05份;氧化鈣:0.25份;氧化鎂:0.25份;氧化鉀:0.60份;氧化鈉:0.40份。
其中,負離子粉(f-1)由下列初始原料重量份計制成:氧化鎂:6.40份;三氧化二鋁:1.60份;二氧化硅:3.50份;五氧化二磷:4.00份;氧化鉀:0.15份;氧化鈣:16.50份;二氧化鈦:0.20份;三氧化二鐵:0.85份;氧化鋅:0.25份;氧化釔:2.30份;氧化鋯:1.80份;氧化鑭:17.00份;氧化鈰:28.00份;氧化鐠:2.50份;氧化釹:9.50份;氧化釤:1.80份;氧化釓:1.00份;氧化釷:5.80份。
其次,將上述新型骨替代生物微晶材料的混合原料加入1450℃的玻璃爐內(nèi),經(jīng)過2小時熔化成透明玻璃液。
接著,將上述透明玻璃液流入水池中做水淬處理,急冷炸裂后,篩分出3mm以下的生物微晶顆粒,并將微晶玻璃顆粒烘干,獲得新型骨替代生物微晶材料,以備使用。
然后,根據(jù)重量份分別取上述麥飯石、石英、粘土和負離子粉(f-1)的混合原料與篩分烘干后的微晶玻璃顆?;旌?,獲得混合物,再采用球磨方式進行均勻研磨,研磨時間為24小時,把混合物磨細,制成釉漿。
最后,再將釉漿置于晶化爐中,先升溫至750℃保溫1小時,再升溫至1150℃保溫1小時,獲得具有生物相容性和降解性[可降解鈣離子(ca2+)]的生物陶瓷釉料;
或,將上述的釉漿均勻施于陶瓷胚體上,接著,將陶瓷坯體置于晶化爐中,先升溫至750℃保溫1小時,再升溫至1150℃保溫1小時,做晶化處理,進而獲得表面具有生物陶瓷釉料的陶瓷制品。
具體實施例3:
首先,根據(jù)以下各初始原料的重量份取所需初始原料,對應(yīng)混合,制得各混合原料,以備使用:
新型骨替代生物微晶材料:65份;
麥飯石:12份;
石英:7份;
粘土:9份;
負離子粉(f-1):0.9份。
其中,新型骨替代生物微晶材料由下列初始原料重量份計制成:二氧化硅:25份;三氧化二鋁:20份;氧化鈣:15份;五氧化二磷:20份;氧化鈉:5份;氧化鉀:3份;氧化鎂:4份;氟化鈣:7.5份。
其中,麥飯石由下列初始原料重量份計制成:二氧化硅:66.00份;三氧化二鋁:17.00份;三氧化二鐵:2.60份;二氧化鈦:0.03份;氧化鈣:1.50份;氧化鎂:1.25份;氧化鉀:2.60份;氧化鈉:5.60份;氧化亞鐵:0.20份;五氧化二磷:0.15份;鍶:0.04份。
其中,石英由下列初始原料重量份計制成:二氧化硅:98.80份;氧化鈣:0.15份;氧化鎂:0.15份。
其中,粘土由下列初始原料重量份計制成:二氧化硅:45.50份;三氧化二鋁:34.00份;三氧化二鐵:0.20份;二氧化鈦:0.03份;氧化鈣:0.15份;氧化鎂:0.20份;氧化鉀:0.40份;氧化鈉:0.30份。
其中,負離子粉(f-1)由下列初始原料重量份計制成:氧化鎂:6.20份;三氧化二鋁:1.40份;二氧化硅:3.30份;五氧化二磷:3.80份;氧化鉀:0.12份;氧化鈣:15.50份;二氧化鈦:0.15份;三氧化二鐵:0.60份;氧化鋅:0.20份;氧化釔:2.10份;氧化鋯:1.60份;氧化鑭:16.00份;氧化鈰:27.00份;氧化鐠:2.20份;氧化釹:9.30份;氧化釤:1.50份;氧化釓:0.80份;氧化釷:5.70份。
其次,將上述新型骨替代生物微晶材料的混合原料加入1600℃的玻璃爐內(nèi),經(jīng)過1小時熔化成透明玻璃液。
接著,將上述透明玻璃液流入水池中做水淬處理,急冷炸裂后,篩分出3mm以下的生物微晶顆粒,并將微晶玻璃顆粒烘干,獲得新型骨替代生物微晶材料,以備使用。
然后,根據(jù)重量份分別取上述麥飯石、石英、粘土和負離子粉(f-1)的混合原料與篩分烘干后的微晶玻璃顆粒混合,獲得混合物,再采用球磨方式進行均勻研磨,研磨時間為24小時,把混合物磨細,制成釉漿。
最后,再將釉漿置于晶化爐中,先升溫至780℃保溫1小時,再升溫至1160℃保溫1小時,獲得具有生物相容性和降解性[可降解鈣離子(ca2+)]的生物陶瓷釉料;
或,將上述的釉漿均勻施于陶瓷胚體上,接著,將陶瓷坯體置于晶化爐中,先升溫至780℃保溫1小時,再升溫至1160℃保溫1小時,做晶化處理,進而獲得表面具有生物陶瓷釉料的陶瓷制品。
具體實施例4:
首先,根據(jù)以下各初始原料的重量份取所需初始原料,對應(yīng)混合,制得各混合原料,以備使用:
新型骨替代生物微晶材料:62份;
麥飯石:14份;
石英:8份;
粘土:10份;
負離子粉(f-1):1.1份。
其中,新型骨替代生物微晶材料由下列初始原料重量份計制成:二氧化硅:30份;三氧化二鋁:27份;氧化鈣:19份;五氧化二磷:22份;氧化鈉:4.5份;氧化鉀:3.5份;氧化鎂:4.5份;氟化鈣:9份。
其中,麥飯石由下列初始原料重量份計制成:二氧化硅:66份;三氧化二鋁:16.50份;三氧化二鐵:2.70份;二氧化鈦:0.05份;氧化鈣:1.80份;氧化鎂:1.40份;氧化鉀:2.70份;氧化鈉:5.60份;氧化亞鐵:0.35份;五氧化二磷:0.17份;鍶:0.05份。
其中,石英由下列初始原料重量份計制成:二氧化硅:99.00份;氧化鈣:0.16份;氧化鎂:0.14份。
其中,粘土由下列初始原料重量份計制成:二氧化硅:50.00份;三氧化二鋁:35.00份;三氧化二鐵:0.22份;二氧化鈦:0.04份;氧化鈣:0.24份;氧化鎂:0.21份;氧化鉀:0.50份;氧化鈉:0.32份。
其中,負離子粉(f-1)由下列初始原料重量份計制成:氧化鎂:6.30份;三氧化二鋁:1.50份;二氧化硅:3.40份;五氧化二磷:3.90份;氧化鉀:0.14份;氧化鈣:16.20份;二氧化鈦:0.18份;三氧化二鐵:0.65份;氧化鋅:0.19份;氧化釔:2.25份;氧化鋯:1.75份;氧化鑭:16.50份;氧化鈰:27.30份;氧化鐠:2.40份;氧化釹:9.40份;氧化釤:1.70份;氧化釓:0.80份;氧化釷:5.70份。
其次,將上述新型骨替代生物微晶材料的混合原料加入1500℃的玻璃爐內(nèi),經(jīng)過2小時熔化成透明玻璃液。
接著,將上述透明玻璃液流入水池中做水淬處理,急冷炸裂后,篩分出3mm以下的生物微晶顆粒,并將微晶玻璃顆粒烘干,獲得新型骨替代生物微晶材料,以備使用。
然后,根據(jù)重量份分別取上述麥飯石、石英、粘土和負離子粉(f-1)的混合原料與篩分烘干后的微晶玻璃顆粒混合,獲得混合物,再采用球磨方式進行均勻研磨,研磨時間為24小時,把混合物磨細,制成釉漿。
最后,再將釉漿置于晶化爐中,先升溫至800℃保溫1小時,再升溫至1200℃保溫1小時,獲得具有生物相容性和降解性[可降解鈣離子(ca2+)]的生物陶瓷釉料;
或,將上述的釉漿均勻施于陶瓷胚體上,接著,將陶瓷坯體置于晶化爐中,先升溫至800℃保溫1小時,再升溫至1200℃保溫1小時,做晶化處理,進而獲得表面具有生物陶瓷釉料的陶瓷制品。
具體實施例5:
首先,根據(jù)以下各初始原料的重量份取所需初始原料,對應(yīng)混合,制得各混合原料,以備使用:
新型骨替代生物微晶材料:68份;
麥飯石:14份;
石英:9份;
粘土:11份;
負離子粉(f-1):1.3份。
其中,新型骨替代生物微晶材料由下列初始原料重量份計制成:二氧化硅:38份;三氧化二鋁:32份;氧化鈣:26份;五氧化二磷:24份;氧化鈉:5.5份;氧化鉀:3.6份;氧化鎂:4.8份;氟化鈣:10份。
其中,麥飯石由下列初始原料重量份計制成:二氧化硅:67.50份;三氧化二鋁:17.50份;三氧化二鐵:2.65份;二氧化鈦:0.03份;氧化鈣:1.88份;氧化鎂:1.32份;氧化鉀:2.60份;氧化鈉:5.65份;氧化亞鐵:0.42份;五氧化二磷:0.16份;鍶:0.05份。
其中,石英由下列初始原料重量份計制成:二氧化硅:99.60份;氧化鈣:0.14份;氧化鎂:0.13份。
其中,粘土由下列初始原料重量份計制成:二氧化硅:50.30份;三氧化二鋁:32.00份;三氧化二鐵:0.29份;二氧化鈦:0.02份;氧化鈣:0.23份;氧化鎂:0.22份;氧化鉀:0.45份;氧化鈉:0.37份。
其中,負離子粉(f-1)由下列初始原料重量份計制成:氧化鎂:6.35份;三氧化二鋁:1.55份;二氧化硅:3.45份;五氧化二磷:3.89份;氧化鉀:0.13份;氧化鈣:16.20份;二氧化鈦:0.17份;三氧化二鐵:0.80份;氧化鋅:0.23份;氧化釔:2.28份;氧化鋯:1.68份;氧化鑭:16.50份;氧化鈰:26.80份;氧化鐠:2.45份;氧化釹:9.45份;氧化釤:1.60份;氧化釓:0.80份;氧化釷:5.70份。
其次,將上述新型骨替代生物微晶材料的混合原料加入1550℃的玻璃爐內(nèi),經(jīng)過1.5小時熔化成透明玻璃液。
接著,將上述透明玻璃液流入水池中做水淬處理,急冷炸裂后,篩分出3mm以下的生物微晶顆粒,并將微晶玻璃顆粒烘干,獲得新型骨替代生物微晶材料,以備使用。
然后,根據(jù)重量份分別取上述麥飯石、石英、粘土和負離子粉(f-1)的混合原料與篩分烘干后的微晶玻璃顆?;旌?,獲得混合物,再采用球磨方式進行均勻研磨,研磨時間為24小時,把混合物磨細,制成釉漿。
最后,再將釉漿置于晶化爐中,先升溫至730℃保溫1小時,再升溫至1170℃保溫1小時,獲得具有生物相容性和降解性[可降解鈣離子(ca2+)]的生物陶瓷釉料;
或,將上述的釉漿均勻施于陶瓷胚體上,接著,將陶瓷坯體置于晶化爐中,先升溫至730℃保溫1小時,再升溫至1170℃保溫1小時,做晶化處理,進而獲得表面具有生物陶瓷釉料的陶瓷制品。
需要說明的是,新型骨替代生物微晶材料是基于磷酸三鈣(β-tcp)和氟基磷灰石(ca5[po4]3f)為主晶相的新型生物微晶玻璃,磷酸三鈣具有良好的生物相容性、生物活性以及生物降解性,是理想的人體硬組織修復(fù)和替代材料,在生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)領(lǐng)域一直受到人們的密切關(guān)注。
其中,β-磷酸三鈣主要是由鈣、磷組成,其成分與骨基質(zhì)的無機成分相似,與骨結(jié)合好,是醫(yī)學(xué)上常用的磷酸三鈣的一種特殊形態(tài)。動物或人體細胞可以在β-磷酸三鈣材料上正常生長,分化和繁殖。
通過大量實驗研究證明,β-磷酸三鈣對骨髓造血機能無不良反應(yīng),無排異反應(yīng),無急性毒性反應(yīng),不致癌變,無過敏現(xiàn)象。因此,β-磷酸三鈣可廣泛應(yīng)用于關(guān)節(jié)與脊柱融合、四肢創(chuàng)傷、口腔頜面的外科、心血管外科,以及填補牙周的空洞等方面。
通過實驗發(fā)現(xiàn),當(dāng)β-磷酸三鈣被植入人體內(nèi)后,其在體液中能發(fā)生降解和吸收,鈣、磷被體液吸收后進入人體循環(huán)系統(tǒng)。
氟基磷灰石相是羥基磷灰石相的一種替代,羥基磷灰石(hap)是脊椎動物骨骼和牙齒的主要無機組成成分,人的牙釉質(zhì)中羥基磷灰石的含量約96wt.%(92vol.%),骨頭中也約占到69wt.%。氟基磷灰石具有優(yōu)良的生物相容性和生物活性,并可作為一種骨骼或牙齒的誘導(dǎo)因子,在口腔保健領(lǐng)域中對牙齒具有較好的再礦化、脫敏以及美白作用。實驗證明,其礦化液能夠有效形成再礦化沉積,阻止鈣離子流失,解決牙釉質(zhì)脫礦問題,從根本上預(yù)防齲齒病。
本發(fā)明揭示了一種用新型骨替代生物微晶材料和負離子陶瓷釉料相結(jié)合,制成的一種新型生物陶瓷釉料,它是由生物相容性好的微晶材料和多種礦物元素以及納米負離子材料、天然陶瓷原料調(diào)配已成的,實際上,該生物陶瓷釉是利用新型骨替代生物微晶材料和天然無機材料,兩者混合后,使其納米化后,導(dǎo)致其晶格缺,并利用稀土材料進行敏化之后,使其可大量長期釋放負離子(經(jīng)科學(xué)證明,負離子對人體保持精力充沛以及對人類居住環(huán)境的改善有極大的幫助),是用來凈化水質(zhì)、去除甲醛、凈化過濾的最佳材質(zhì)。
生物陶瓷釉按照傳統(tǒng)陶瓷工藝制造出的陶瓷制品,在使用過程中可以源源不斷的釋放出負離子,這種功能可將大的水分子變?yōu)樾〉乃肿?,提高人體對水的吸收利用,增強免疫力。最主要的功能是由于生物相容性特征,能讓酒(作用于釀造工藝中的一環(huán),使通過嚴格蒸餾工藝過濾的原酒,經(jīng)過含有新型陶瓷生物功能的材料后,就能源源不斷地向原漿酒激發(fā)出負離子,達到消醛凈化的作用,且不會因為時間延長而降低它的功能和作用)及各種飲料變得更加美味,也能讓食物存放更久,更可活化人體內(nèi)的細胞,促進血液循環(huán),長期(適量)飲用經(jīng)過生物陶瓷釉浸泡過的純糧釀造酒,有促進新陳代謝,養(yǎng)顏美容的功效。
以上所述僅是對本發(fā)明的較佳實施例,并非對本發(fā)明的范圍進行限定,故在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下,本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明所述的配方、工序、特征及原理所做的等效變化或裝飾,均應(yīng)落入本發(fā)明申請專利的保護范圍內(nèi)。