[0040] 下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0041] 如图2和图3所示,一种高强度可降解空心棒材,所述棒材笔直,截面均匀,内部空心,采用生物活性材料制成,所述生物活性材料是钙镁硅酸盐,镁在钙镁硅酸盐中的质量百分数为0.22 3.2%。通过化学沉淀法在制备硅酸钙粉体时,按比例加入一定量的镁离子水溶~液,用镁替代钙,最后得到钙镁硅酸盐。
[0042] 高强度可降解空心棒材上设有孔洞,该孔洞的直径为1mm 10mm,可以是2个,4个或~者更多。孔可以是与棒材的轴线垂直,也可以成一定角度。
[0043] 高强度可降解空心棒材一端设有一字凹槽,可以是一个或者2个。
[0044] 高强度可降解空心棒材的内径为外径的1/10 2/5。~
[0045] 如图1所示,是本发明的高强度可降解空心棒材的制造方法,包括以下步骤:
[0046] 1)将生物材料与溶剂均匀混合,得到分散均匀的生物墨水。
[0047] 2)根据材料的收缩率计算得到毛坯棒的内径和外径,定做相应的内棒,外棒和端盖。
[0048] 3)组装内棒,外棒和端盖到一起成一模具,如图4和图5所示,把步骤1)中的生物墨水注入到模具中,然后冷冻2‑12小时。
[0049] 4)把冷冻后的样品冷冻干燥,得到空心棒材毛坯。
[0050] 5)将空心棒材毛坯放到高温炉中高温煅烧,最后冷却得到高强度可降解空心棒材。
[0051] 溶剂是粘结剂,分散剂,消泡剂和去离子水的组合,粘结剂可以是聚乙烯醇,羧甲基纤维素等,分散剂可以是聚丙烯酸,消泡剂可以是Surfynol。聚乙烯醇的浓度为5% 15%,~羧甲基纤维素的浓度在0.5% 5%,生物墨水中所有材料的质量百分比含量为50 60%的生物~ ~
材料、1 4%的粘结剂、0.3 0.9%的分散剂、0.3 0.9%的消泡剂,剩余量为去离子水。
~ ~ ~
[0052] 端盖与内棒和外棒紧密配合,如图6和图7所示,所述端盖有凸出的一字形,可以是一个,或者2个。端盖内部有2个平行的面板,面板中间为通孔,内棒与端盖配合后,通过端盖上两个通孔的设计,使得内棒与外棒平行。
[0053] 外棒为空心棒,外棒的内壁和内棒的外壁均光滑,样品冷冻干燥完后,能够使生物墨水与外棒和内棒分离,可以是玻璃管,石英管等。
[0054] 进一步的,外棒的壁厚为1‑4mm。
[0055] 更进一步的,通过改变外棒的内径和内棒的外径,就能直接改变空心棒材毛坯的直径,从而影响最后空心棒材的尺寸,而外棒和内棒的尺寸很容易改变,因此可以很容易制造任意尺寸的空心棒材。
[0056] 冷冻过程为速冻,速冻温度为零下70oC‑80oC,使生物墨水迅速定型,然后经冷冻干燥后,得到干燥的生物墨水空心棒材毛坯。
[0057] 煅烧温度为1150oC‑1200oC,升温速度为2‑3 oC/min,保温时间2‑4小时。
[0058] 实施例1
[0059] 1)按质量百分比为58%的镁含量为1.5%的钙镁硅酸盐粉体、2.4%的聚乙烯醇、0.5%的聚丙烯酸、0.5%的Surfynol和38.6%的去离子水配置均匀的生物墨水。
[0060] 2)根据钙镁硅酸盐生物墨水的收缩率,定做直径为5mm的内棒,内径为12.7mm、壁厚为3mm的外棒,以及与外棒和内棒配合的端盖。
[0061] 3)把内棒,外棒和端盖组合到一起,然后将步骤1)中配置好的生物墨水注入到组 o
合模具内,在‑70 C的环境中速冻6小时。
[0062] 4)把步骤3)速冻后的样品冷冻干燥,从组合模具中取出空心棒材毛坯。
[0063] 5)把空心棒材毛坯放到高温炉中,经1150oC高温煅烧3小时后,冷却得到外径为10mm,内径为4mm,长90mm的高强度可降解钙镁硅酸盐空心棒材。
[0064] 实施例2
[0065] 1)按质量百分比为55%的镁含量为1.8%的钙镁硅酸盐粉体、0.5%的羧甲基纤维素、0.5%的聚丙烯酸、0.5%的Surfynol和43.5%的去离子水配置均匀的生物墨水。
[0066] 2)根据钙镁硅酸盐生物墨水的收缩率,定做直径为5.2mm的内棒,内径为13.1mm、壁厚为3mm的外棒,以及与外棒和内棒配合的端盖。
[0067] 3)把内棒,外棒和端盖组合到一起,然后将步骤1)中配置好的生物墨水注入到组 o
合模具内,在‑70 C的环境中速冻6小时。
[0068] 4)把步骤3)速冻后的样品冷冻干燥,从组合模具中取出空心棒材毛坯;
[0069] 5)把空心棒材毛坯放到高温炉中,经1150oC高温煅烧3小时后,冷却得到外径为10mm,内径为4mm,长90mm的高强度可降解钙镁硅酸盐空心棒材。
[0070] 实施例3
[0071] 1)按质量百分比为58%的镁含量为1.5%的钙镁硅酸盐粉体、2.4%的聚乙烯醇、0.5%的聚丙烯酸、0.5%的Surfynol和38.6%的去离子水配置均匀的生物墨水;
[0072] 2)根据钙镁硅酸盐生物墨水的收缩率,定做直径为5mm的内棒,内径为12.7mm、壁厚为3mm的外棒,与外棒和内棒配合的端盖,外棒上有通孔,与外棒配合的锁孔棒。
[0073] 3)如图8所示,把内棒,外棒,端盖和锁孔棒组合到一起,然后将步骤1)中配置好的 o
生物墨水注入到组合模具内,在‑80 C的环境中速冻8小时。
[0074] 4)把步骤3)速冻后的样品冷冻干燥,从组合模具中取出空心棒材毛坯。
[0075] 5)把空心棒材毛坯放到高温炉中,经1150oC高温煅烧3小时后,冷却得到外径为10mm,内径为4mm,长90mm的高强度可降解钙镁硅酸盐空心棒材。
[0076] 上述实施例制备得到的棒材具有高的力学强度,截面为圆形,棒材笔直,不弯曲,在体内能够降解,具有很好的生物活性。