CN107032615A - 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产方法 - Google Patents

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产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及陶瓷釉的技术领域，公开了一种具有良好生物相容性和生物活性的新型生物陶瓷釉，它是由新型骨替代生物微晶材料：60-70份；麦饭石：10-15份；石英：5-10份；粘土：8-12份；负离子粉（F-1）：0.8-1.5份的各混合原料按重量份计制成；其还公开了前述生物陶瓷釉的生产方法，其生产方法的步骤为：1）原料准备，2）原料熔化，3）水淬烘干，4）混合磨细，5）高温晶化，本发明之陶瓷釉保证了陶瓷制品之釉面的质量，有利于提高人体对水的吸收利用，增强免疫力；更可活化人体内的细胞，促进血液循环，有促进新陈代谢，养颜美容的功；其生产方法可控性高，工艺稳定，易于控制产品的质量，提高了产品的良品率，节约了资源。

Description

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产方法
技术领域
本发明涉及陶瓷釉的技术领域，尤指一种用新型骨替代生物微晶材料与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产方法。
背景技术
釉是一种附着在陶瓷坯体表面的玻璃质薄层，用矿物原料（如长（如长石、石英、高岭土和化工原料）石、石英、高岭土和化工原料）按一定配比混合并细磨成浆状液体，施于坯体表面，经高温煅烧而成。从微观结构看，含玻璃态物质和少量气泡、未熔融石英颗粒及冷却时析出的晶体。具有类同于玻璃态的物理和化学特性（如介电强度、防止液体和气体的侵蚀等），不透水，平滑而有光泽，不易沾污，并可提高制品的机械强度、热稳定性和化学稳定性，釉具有便于洗拭、不被尘土粘染等作用，釉面还可采用各种装饰以增强制品的艺术效果。
但是，传统的陶瓷釉料不具有净化和保健的作用，陶瓷表面上的彩釉还可能成为人们的健康杀手，特别是使用不合格的陶瓷产品，有害物质会随着食物进入人体，危害人们的身体健康，而且传统陶瓷釉料形成的釉面常出现针孔和气泡，是较为常见的一种缺陷，釉中气泡的大小、分布、釉层厚度对釉面质量的影响，加之，传统陶瓷釉料的生产方法稳定性差，产品质量难以控制，制成的产品良品率较底。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处而提供一种具有良好生物相容性和生物活性的新型生物陶瓷釉，该生物陶瓷釉保证了陶瓷制品之釉面的质量，其具有良好的生物相容性、生物活性，是用来净化水质、去除甲醛、净化过滤的最佳材质，有利于提高人体对水的吸收利用，增强免疫力；能让酒及各种饮料变得更加美味，也能让食物存放更久，更可活化人体内的细胞，促进血液循环，有促进新陈代谢，养颜美容的功效；其生产方法可控性高，工艺稳定，易于控制产品的质量，提高了产品的良品率，节约了资源。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种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计制成：
新型骨替代生物微晶材料：60-70份；
麦饭石：10-15份；
石英：5-10份；
粘土：8-12份；
负离子粉（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计制成：
二氧化硅：20-40份；
三氧化二铝：15-35份；
氧化钙：10-30份；
五氧化二磷：10-30份；
氧化钠：4-6份；
氧化钾：2-4份；
氧化镁：3-5份；
氟化钙：0-15份。
其中，所述麦饭石由下列初始原料重量份计制成：
二氧化硅：65.00-68.00份；
三氧化二铝：16.00-18.00份；
三氧化二铁：2.00-2.80份；
二氧化钛：0.01-0.06份；
氧化钙：1.00-2.00份；
氧化镁：1.00-1.50份；
氧化钾：2.00-2.80份；
氧化钠：5.00-5.80份；
氧化亚铁：0.02-0.50份；
五氧化二磷：0.10-0.20份；
锶：0.02-0.06份。
其中，所述石英由下列初始原料重量份计制成：
二氧化硅：98.50-99.80份；
氧化钙：0.10-0.20份；
氧化镁：0.10-0.20份。
其中，所述粘土由下列初始原料重量份计制成：
二氧化硅：45.00-50.50份；
三氧化二铝：33.00-36.00份；
三氧化二铁：0.02-0.30份；
二氧化钛：0.01-0.05份；
氧化钙：0.10-0.25份；
氧化镁：0.15-0.25份；
氧化钾：0.30-0.60份；
氧化钠：0.20-0.40份。
其中，所述负离子粉（F-1）由下列初始原料重量份计制成：
氧化镁：6.00-6.40份；
三氧化二铝：1.20-1.60份；
二氧化硅：3.20-3.50份；
五氧化二磷：3.50-4.00份；
氧化钾：0.10-0.15份；
氧化钙：15.00-16.50份；
二氧化钛：0.10-0.20份；
三氧化二铁：0.50-0.85份；
氧化锌：0.10-0.25份；
氧化钇：2.00-2.30份；
氧化锆：1.50-1.80份；
氧化镧：15.00-17.00份；
氧化铈：25.00-28.00份；
氧化镨：2.00-2.50份；
氧化钕：9.00-9.50份；
氧化钐：1.20-1.80份；
氧化钆：0.50-1.00份；
氧化钍：5.00-5.80份。
进一步地，提供了一种生物陶瓷釉的生产方法，所述生物陶瓷釉为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，其生产方法步骤如下：
1）原料准备：根据重量份取所需初始原料，对应混合，制得各混合原料，以备使用；
2）原料熔化：将步骤1）中制成新型骨替代生物微晶材料的混合原料在高温环境下熔化成透明玻璃液；
3）水淬烘干：将步骤2）的透明玻璃液进行水淬处理后，再筛分出微晶玻璃颗粒，并将微晶玻璃颗粒烘干，获得新型骨替代生物微晶材料，以备使用；
4）混合磨细：根据重量份分别取步骤1）制得的麦饭石、石英、粘土和负离子粉（F-1）的混合原料与步骤3）的微晶玻璃颗粒混合磨细，制成釉浆；
5）高温晶化：将步骤4）的釉浆置于高温环境下做晶化处理，获得生物陶瓷釉料。
将所述步骤2）的混合原料是加入1400-1600℃的玻璃炉内，经过1-3小时熔化成透明玻璃液。
所述步骤3）中，是将步骤2）中获得的透明玻璃液流入水池中做水淬处理，急冷炸裂后，筛分出3mm以下的生物微晶颗粒。
所述步骤4）中，将各混合原料混合后采用球磨方式进行均匀研磨，研磨时间为24小时，获得釉浆，再将釉浆置于晶化炉中，先升温至700-800℃保温1小时，再升温至1100-1200℃保温1小时，获得生物陶瓷釉料。
本发明的有益效果在于：该生物陶瓷釉采用生物微晶材料和陶瓷釉料相结合制成，有效克服了传统陶瓷釉形成的釉面常出现针孔和气泡的缺陷，能有效保证陶瓷制品的质量；该生物陶瓷釉中的新型骨替代生物微晶材料是一种具有生物相容性的微晶材料，是该生物陶瓷釉的基础载体，是该生物陶瓷釉所需的主要成分，更是该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钙（β-TCP）和氟基磷灰石（Ca5[PO4]3F）为主晶相的新型生物微晶玻璃，磷酸三钙使该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，氟基磷灰石使该生物陶瓷釉具有优良的生物相容性和生物活性，氟基磷灰石的矿化液能够有效形成再矿化沉积，阻止钙离子流失，该生物陶瓷釉之负离子粉（F-1）会产生负离子，有益于人体的健康；该生物陶瓷釉利用稀土材料进行敏化之后，使其可大量长期释放负离子，是用来净化水质、去除甲醛、净化过滤的最佳材质，可将大的水分子变为小的水分子，有利于提高人体对水的吸收利用，增强免疫力；能让酒及各种饮料变得更加美味，也能让食物存放更久，更可活化人体内的细胞，促进血液循环，长期（适量）饮用经过生物陶瓷釉浸泡过的纯粮酿造的酒，有促进新陈代谢，养颜美容的功效。其生产方法可控性高，工艺稳定，易于控制产品的质量，提高了产品的良品率，节约了资源。
具体实施方式
以下结合各具体实施例对本发明作进一步说明：
本发明关于一种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计制成：
新型骨替代生物微晶材料：60-70份，该新型骨替代生物微晶材料是一种具有生物相容性的微晶材料，是本发明之生物陶瓷釉的基础载体，是本发明之生物陶瓷釉所需的主要成分，更是本发明之生物陶瓷釉的功能性材料；
麦饭石：10-15份，该麦饭石增加了本发明之生物陶瓷釉的生物保健功能；
石英：5-10份；
粘土：8-12份，该粘土在引进制瓷胎体过程中起了重要的作用：是粘土的可塑性使陶瓷坯泥赖以成形的基础；是粘土使注浆泥料与釉料具有悬浮性与稳定性；粘土一般呈细分散颗粒，同时具有结合性，因此，粘土的加入，能有效克服传统陶瓷釉料形成的釉面常出现针孔和气泡的缺陷，能有效保证陶瓷制品的质量；
负离子粉（F-1）：0.8-1.5份，该负离子粉（F-1）会产生负离子，有益于人体的健康。
其中，新型骨替代生物微晶材料按照晶相分别为磷酸三钙和氟磷灰石相的配方组成，该新型骨替代生物微晶材料由下列初始原料（化学成分）重量份计制成：
二氧化硅（SiO2）：20-40份；
三氧化二铝（Al2O3）：15-35份；
氧化钙（CaO）：10-30份；
五氧化二磷（P2O5）：10-30份；
氧化钠（Na2O）：4-6份；
氧化钾（K2O2）：2-4份；
氧化镁（MgO）：3-5份；
氟化钙（CaF2）：0-15份。
其中，麦饭石由下列初始原料重量份计制成：
二氧化硅：65.00-68.00份；
三氧化二铝：16.00-18.00份；
三氧化二铁：2.00-2.80份；
二氧化钛：0.01-0.06份；
氧化钙：1.00-2.00份；
氧化镁：1.00-1.50份；
氧化钾：2.00-2.80份；
氧化钠：5.00-5.80份；
氧化亚铁：0.02-0.50份；
五氧化二磷：0.10-0.20份；
锶：0.02-0.06份。
其中，石英由下列初始原料重量份计制成：
二氧化硅：98.50-99.80份；
氧化钙：0.10-0.20份；
氧化镁：0.10-0.20份。
其中，粘土由下列初始原料重量份计制成：
二氧化硅：45.00-50.50份；
三氧化二铝：33.00-36.00份；
三氧化二铁：0.02-0.30份；
二氧化钛：0.01-0.05份；
氧化钙：0.10-0.25份；
氧化镁：0.15-0.25份；
氧化钾：0.30-0.60份；
氧化钠：0.20-0.40份；
需要说明的是，该粘土的烧失量为13.00-14.00重量份。
其中，负离子粉（F-1）由下列初始原料重量份计制成：
氧化镁：6.00-6.40份；
三氧化二铝：1.20-1.60份；
二氧化硅：3.20-3.50份；
五氧化二磷：3.50-4.00份；
氧化钾：0.10-0.15份；
氧化钙：15.00-16.50份；
二氧化钛：0.10-0.20份；
三氧化二铁：0.50-0.85份；
氧化锌：0.10-0.25份；
氧化钇：2.00-2.30份；
氧化锆：1.50-1.80份；
氧化镧：15.00-17.00份；
氧化铈：25.00-28.00份；
氧化镨：2.00-2.50份；
氧化钕：9.00-9.50份；
氧化钐：1.20-1.80份；
氧化钆：0.50-1.00份；
氧化钍：5.00-5.80份。
本发明所揭示的一种具有良好生物相容性和生物活性的新型生物陶瓷釉，因其具备生物相容性，特别适合作为酿酒过程中的过滤和净化的装载器具，亦可作为食物的日用陶瓷器皿，它一方面具有传统陶瓷釉的防污功能，另一方面也具备对食品的生物保鲜相容功能。
进一步地，提供了一种生物陶瓷釉的生产方法，所述生物陶瓷釉为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，其生产方法步骤如下：
1）原料准备：根据重量份取所需初始原料，对应混合，制得各混合原料，以备使用；
2）原料熔化：将步骤1）中制成新型骨替代生物微晶材料的混合原料在高温环境下熔化成透明玻璃液；
3）水淬烘干：将步骤2）的透明玻璃液进行水淬处理后，再筛分出微晶玻璃颗粒，并将微晶玻璃颗粒烘干，获得新型骨替代生物微晶材料，以备使用；
4）混合磨细：根据重量份分别取步骤1）制得的麦饭石、石英、粘土和负离子粉（F-1）的混合原料与步骤3）的微晶玻璃颗粒混合磨细，制成釉浆；
5）高温晶化：将步骤4）的釉浆置于高温环境下做晶化处理，获得生物陶瓷釉料。
将所述步骤2）的混合原料是加入1400-1600℃的玻璃炉内，经过1-3小时熔化成透明玻璃液。
所述步骤3）中，是将步骤2）中获得的透明玻璃液流入水池中做水淬处理，急冷炸裂后，筛分出3mm以下的生物微晶颗粒。
所述步骤4）中，将各混合原料混合后采用球磨方式进行均匀研磨，研磨时间为24小时，获得釉浆，再将釉浆置于晶化炉中，先升温至700-800℃保温1小时，再升温至1100-1200℃保温1小时，获得具有生物相容性和降解性[可降解钙离子（Ca2+）]的生物陶瓷釉料。
具体实施例1：
首先，根据以下各初始原料的重量份取所需初始原料，对应混合，制得各混合原料，以备使用：
新型骨替代生物微晶材料：60份；
麦饭石：10份；
石英：5份；
粘土：8份；
负离子粉（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计制成：二氧化硅：20份；三氧化二铝：15份；氧化钙：10份；五氧化二磷：10份；氧化钠：4份；氧化钾：2份；氧化镁：3份；氟化钙：0份。
其中，麦饭石由下列初始原料重量份计制成：二氧化硅：65.00份；三氧化二铝：16.00份；三氧化二铁：2.00份；二氧化钛：0.01份；氧化钙：1.00份；氧化镁：1.00份；氧化钾：2.00份；氧化钠：5.00份；氧化亚铁：0.02份；五氧化二磷：0.10份；锶：0.02份。
其中，石英由下列初始原料重量份计制成：二氧化硅：98.50份；氧化钙：0.10份；氧化镁：0.10份。
其中，粘土由下列初始原料重量份计制成：二氧化硅：45.00份；三氧化二铝：33.00份；三氧化二铁：0.02份；二氧化钛：0.01份；氧化钙：0.10份；氧化镁：0.15份；氧化钾：0.30份；氧化钠：0.20份。
其中，负离子粉（F-1）由下列初始原料重量份计制成：氧化镁：6.00份；三氧化二铝：1.20份；二氧化硅：3.20份；五氧化二磷：3.50份；氧化钾：0.10份；氧化钙：15.00份；二氧化钛：0.10份；三氧化二铁：0.50份；氧化锌：0.10份；氧化钇：2.00份；氧化锆：1.50份；氧化镧：15.00份；氧化铈：25.00份；氧化镨：2.00份；氧化钕：9.00份；氧化钐：1.20份；氧化钆：0.50份；氧化钍：5.00份。
其次，将上述新型骨替代生物微晶材料的混合原料加入1400℃的玻璃炉内，经过3小时熔化成透明玻璃液。
接着，将上述透明玻璃液流入水池中做水淬处理，急冷炸裂后，筛分出3mm以下的生物微晶颗粒，并将微晶玻璃颗粒烘干，获得新型骨替代生物微晶材料，以备使用。
然后，根据重量份分别取上述麦饭石、石英、粘土和负离子粉（F-1）的混合原料与筛分烘干后的微晶玻璃颗粒混合，获得混合物，再采用球磨方式进行均匀研磨，研磨时间为24小时，把混合物磨细，制成釉浆。
最后，再将釉浆置于晶化炉中，先升温至700℃保温1小时，再升温至1100℃保温1小时，获得具有生物相容性和降解性[可降解钙离子（Ca2+）]的生物陶瓷釉料；
或，将上述的釉浆均匀施于陶瓷胚体上，接着，将陶瓷坯体置于晶化炉中，先升温至700℃保温1小时，再升温至1100℃保温1小时，做晶化处理，进而获得表面具有生物陶瓷釉料的陶瓷制品。
具体实施例2：
首先，根据以下各初始原料的重量份取所需初始原料，对应混合，制得各混合原料，以备使用：
新型骨替代生物微晶材料：70份；
麦饭石：15份；
石英：10份；
粘土：12份；
负离子粉（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计制成：二氧化硅：40份；三氧化二铝：35份；氧化钙：30份；五氧化二磷：30份；氧化钠：6份；氧化钾：4份；氧化镁：5份；氟化钙：15份。
其中，麦饭石由下列初始原料重量份计制成：二氧化硅：68.00份；三氧化二铝：18.00份；三氧化二铁：2.80份；二氧化钛：0.06份；氧化钙：2.00份；氧化镁：1.50份；氧化钾：2.80份；氧化钠：5.80份；氧化亚铁：0.50份；五氧化二磷：0.20份；锶：0.06份。
其中，石英由下列初始原料重量份计制成：二氧化硅：99.80份；氧化钙：0.20份；氧化镁：0.20份。
其中，粘土由下列初始原料重量份计制成：二氧化硅：50.50份；三氧化二铝：36.00份；三氧化二铁：0.30份；二氧化钛：0.05份；氧化钙：0.25份；氧化镁：0.25份；氧化钾：0.60份；氧化钠：0.40份。
其中，负离子粉（F-1）由下列初始原料重量份计制成：氧化镁：6.40份；三氧化二铝：1.60份；二氧化硅：3.50份；五氧化二磷：4.00份；氧化钾：0.15份；氧化钙：16.50份；二氧化钛：0.20份；三氧化二铁：0.85份；氧化锌：0.25份；氧化钇：2.30份；氧化锆：1.80份；氧化镧：17.00份；氧化铈：28.00份；氧化镨：2.50份；氧化钕：9.50份；氧化钐：1.80份；氧化钆：1.00份；氧化钍：5.80份。
其次，将上述新型骨替代生物微晶材料的混合原料加入1450℃的玻璃炉内，经过2小时熔化成透明玻璃液。
接着，将上述透明玻璃液流入水池中做水淬处理，急冷炸裂后，筛分出3mm以下的生物微晶颗粒，并将微晶玻璃颗粒烘干，获得新型骨替代生物微晶材料，以备使用。
然后，根据重量份分别取上述麦饭石、石英、粘土和负离子粉（F-1）的混合原料与筛分烘干后的微晶玻璃颗粒混合，获得混合物，再采用球磨方式进行均匀研磨，研磨时间为24小时，把混合物磨细，制成釉浆。
最后，再将釉浆置于晶化炉中，先升温至750℃保温1小时，再升温至1150℃保温1小时，获得具有生物相容性和降解性[可降解钙离子（Ca2+）]的生物陶瓷釉料；
或，将上述的釉浆均匀施于陶瓷胚体上，接着，将陶瓷坯体置于晶化炉中，先升温至750℃保温1小时，再升温至1150℃保温1小时，做晶化处理，进而获得表面具有生物陶瓷釉料的陶瓷制品。
具体实施例3：
首先，根据以下各初始原料的重量份取所需初始原料，对应混合，制得各混合原料，以备使用：
新型骨替代生物微晶材料：65份；
麦饭石：12份；
石英：7份；
粘土：9份；
负离子粉（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计制成：二氧化硅：25份；三氧化二铝：20份；氧化钙：15份；五氧化二磷：20份；氧化钠：5份；氧化钾：3份；氧化镁：4份；氟化钙：7.5份。
其中，麦饭石由下列初始原料重量份计制成：二氧化硅：66.00份；三氧化二铝：17.00份；三氧化二铁：2.60份；二氧化钛：0.03份；氧化钙：1.50份；氧化镁：1.25份；氧化钾：2.60份；氧化钠：5.60份；氧化亚铁：0.20份；五氧化二磷：0.15份；锶：0.04份。
其中，石英由下列初始原料重量份计制成：二氧化硅：98.80份；氧化钙：0.15份；氧化镁：0.15份。
其中，粘土由下列初始原料重量份计制成：二氧化硅：45.50份；三氧化二铝：34.00份；三氧化二铁：0.20份；二氧化钛：0.03份；氧化钙：0.15份；氧化镁：0.20份；氧化钾：0.40份；氧化钠：0.30份。
其中，负离子粉（F-1）由下列初始原料重量份计制成：氧化镁：6.20份；三氧化二铝：1.40份；二氧化硅：3.30份；五氧化二磷：3.80份；氧化钾：0.12份；氧化钙：15.50份；二氧化钛：0.15份；三氧化二铁：0.60份；氧化锌：0.20份；氧化钇：2.10份；氧化锆：1.60份；氧化镧：16.00份；氧化铈：27.00份；氧化镨：2.20份；氧化钕：9.30份；氧化钐：1.50份；氧化钆：0.80份；氧化钍：5.70份。
其次，将上述新型骨替代生物微晶材料的混合原料加入1600℃的玻璃炉内，经过1小时熔化成透明玻璃液。
接着，将上述透明玻璃液流入水池中做水淬处理，急冷炸裂后，筛分出3mm以下的生物微晶颗粒，并将微晶玻璃颗粒烘干，获得新型骨替代生物微晶材料，以备使用。
然后，根据重量份分别取上述麦饭石、石英、粘土和负离子粉（F-1）的混合原料与筛分烘干后的微晶玻璃颗粒混合，获得混合物，再采用球磨方式进行均匀研磨，研磨时间为24小时，把混合物磨细，制成釉浆。
最后，再将釉浆置于晶化炉中，先升温至780℃保温1小时，再升温至1160℃保温1小时，获得具有生物相容性和降解性[可降解钙离子（Ca2+）]的生物陶瓷釉料；
或，将上述的釉浆均匀施于陶瓷胚体上，接着，将陶瓷坯体置于晶化炉中，先升温至780℃保温1小时，再升温至1160℃保温1小时，做晶化处理，进而获得表面具有生物陶瓷釉料的陶瓷制品。
具体实施例4：
首先，根据以下各初始原料的重量份取所需初始原料，对应混合，制得各混合原料，以备使用：
新型骨替代生物微晶材料：62份；
麦饭石：14份；
石英：8份；
粘土：10份；
负离子粉（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计制成：二氧化硅：30份；三氧化二铝：27份；氧化钙：19份；五氧化二磷：22份；氧化钠：4.5份；氧化钾：3.5份；氧化镁：4.5份；氟化钙：9份。
其中，麦饭石由下列初始原料重量份计制成：二氧化硅：66份；三氧化二铝：16.50份；三氧化二铁：2.70份；二氧化钛：0.05份；氧化钙：1.80份；氧化镁：1.40份；氧化钾：2.70份；氧化钠：5.60份；氧化亚铁：0.35份；五氧化二磷：0.17份；锶：0.05份。
其中，石英由下列初始原料重量份计制成：二氧化硅：99.00份；氧化钙：0.16份；氧化镁：0.14份。
其中，粘土由下列初始原料重量份计制成：二氧化硅：50.00份；三氧化二铝：35.00份；三氧化二铁：0.22份；二氧化钛：0.04份；氧化钙：0.24份；氧化镁：0.21份；氧化钾：0.50份；氧化钠：0.32份。
其中，负离子粉（F-1）由下列初始原料重量份计制成：氧化镁：6.30份；三氧化二铝：1.50份；二氧化硅：3.40份；五氧化二磷：3.90份；氧化钾：0.14份；氧化钙：16.20份；二氧化钛：0.18份；三氧化二铁：0.65份；氧化锌：0.19份；氧化钇：2.25份；氧化锆：1.75份；氧化镧：16.50份；氧化铈：27.30份；氧化镨：2.40份；氧化钕：9.40份；氧化钐：1.70份；氧化钆：0.80份；氧化钍：5.70份。
其次，将上述新型骨替代生物微晶材料的混合原料加入1500℃的玻璃炉内，经过2小时熔化成透明玻璃液。
接着，将上述透明玻璃液流入水池中做水淬处理，急冷炸裂后，筛分出3mm以下的生物微晶颗粒，并将微晶玻璃颗粒烘干，获得新型骨替代生物微晶材料，以备使用。
然后，根据重量份分别取上述麦饭石、石英、粘土和负离子粉（F-1）的混合原料与筛分烘干后的微晶玻璃颗粒混合，获得混合物，再采用球磨方式进行均匀研磨，研磨时间为24小时，把混合物磨细，制成釉浆。
最后，再将釉浆置于晶化炉中，先升温至800℃保温1小时，再升温至1200℃保温1小时，获得具有生物相容性和降解性[可降解钙离子（Ca2+）]的生物陶瓷釉料；
或，将上述的釉浆均匀施于陶瓷胚体上，接着，将陶瓷坯体置于晶化炉中，先升温至800℃保温1小时，再升温至1200℃保温1小时，做晶化处理，进而获得表面具有生物陶瓷釉料的陶瓷制品。
具体实施例5：
首先，根据以下各初始原料的重量份取所需初始原料，对应混合，制得各混合原料，以备使用：
新型骨替代生物微晶材料：68份；
麦饭石：14份；
石英：9份；
粘土：11份；
负离子粉（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计制成：二氧化硅：38份；三氧化二铝：32份；氧化钙：26份；五氧化二磷：24份；氧化钠：5.5份；氧化钾：3.6份；氧化镁：4.8份；氟化钙：10份。
其中，麦饭石由下列初始原料重量份计制成：二氧化硅：67.50份；三氧化二铝：17.50份；三氧化二铁：2.65份；二氧化钛：0.03份；氧化钙：1.88份；氧化镁：1.32份；氧化钾：2.60份；氧化钠：5.65份；氧化亚铁：0.42份；五氧化二磷：0.16份；锶：0.05份。
其中，石英由下列初始原料重量份计制成：二氧化硅：99.60份；氧化钙：0.14份；氧化镁：0.13份。
其中，粘土由下列初始原料重量份计制成：二氧化硅：50.30份；三氧化二铝：32.00份；三氧化二铁：0.29份；二氧化钛：0.02份；氧化钙：0.23份；氧化镁：0.22份；氧化钾：0.45份；氧化钠：0.37份。
其中，负离子粉（F-1）由下列初始原料重量份计制成：氧化镁：6.35份；三氧化二铝：1.55份；二氧化硅：3.45份；五氧化二磷：3.89份；氧化钾：0.13份；氧化钙：16.20份；二氧化钛：0.17份；三氧化二铁：0.80份；氧化锌：0.23份；氧化钇：2.28份；氧化锆：1.68份；氧化镧：16.50份；氧化铈：26.80份；氧化镨：2.45份；氧化钕：9.45份；氧化钐：1.60份；氧化钆：0.80份；氧化钍：5.70份。
其次，将上述新型骨替代生物微晶材料的混合原料加入1550℃的玻璃炉内，经过1.5小时熔化成透明玻璃液。
接着，将上述透明玻璃液流入水池中做水淬处理，急冷炸裂后，筛分出3mm以下的生物微晶颗粒，并将微晶玻璃颗粒烘干，获得新型骨替代生物微晶材料，以备使用。
然后，根据重量份分别取上述麦饭石、石英、粘土和负离子粉（F-1）的混合原料与筛分烘干后的微晶玻璃颗粒混合，获得混合物，再采用球磨方式进行均匀研磨，研磨时间为24小时，把混合物磨细，制成釉浆。
最后，再将釉浆置于晶化炉中，先升温至730℃保温1小时，再升温至1170℃保温1小时，获得具有生物相容性和降解性[可降解钙离子（Ca2+）]的生物陶瓷釉料；
或，将上述的釉浆均匀施于陶瓷胚体上，接着，将陶瓷坯体置于晶化炉中，先升温至730℃保温1小时，再升温至1170℃保温1小时，做晶化处理，进而获得表面具有生物陶瓷釉料的陶瓷制品。
需要说明的是，新型骨替代生物微晶材料是基于磷酸三钙（β-TCP）和氟基磷灰石（Ca5[PO4]3F）为主晶相的新型生物微晶玻璃，磷酸三钙具有良好的生物相容性、生物活性以及生物降解性，是理想的人体硬组织修复和替代材料，在生物医学工程学领域一直受到人们的密切关注。
其中，β-磷酸三钙主要是由钙、磷组成，其成分与骨基质的无机成分相似，与骨结合好，是医学上常用的磷酸三钙的一种特殊形态。动物或人体细胞可以在β-磷酸三钙材料上正常生长，分化和繁殖。
通过大量实验研究证明，β-磷酸三钙对骨髓造血机能无不良反应，无排异反应，无急性毒性反应，不致癌变，无过敏现象。因此，β-磷酸三钙可广泛应用于关节与脊柱融合、四肢创伤、口腔颌面的外科、心血管外科，以及填补牙周的空洞等方面。
通过实验发现，当β-磷酸三钙被植入人体内后，其在体液中能发生降解和吸收，钙、磷被体液吸收后进入人体循环系统。
氟基磷灰石相是羟基磷灰石相的一种替代，羟基磷灰石（HAP）是脊椎动物骨骼和牙齿的主要无机组成成分，人的牙釉质中羟基磷灰石的含量约96Wt.%(92Vol.%)，骨头中也约占到69Wt.%。氟基磷灰石具有优良的生物相容性和生物活性，并可作为一种骨骼或牙齿的诱导因子，在口腔保健领域中对牙齿具有较好的再矿化、脱敏以及美白作用。实验证明，其矿化液能够有效形成再矿化沉积，阻止钙离子流失，解决牙釉质脱矿问题，从根本上预防龋齿病。
本发明揭示了一种用新型骨替代生物微晶材料和负离子陶瓷釉料相结合，制成的一种新型生物陶瓷釉料，它是由生物相容性好的微晶材料和多种矿物元素以及纳米负离子材料、天然陶瓷原料调配已成的，实际上，该生物陶瓷釉是利用新型骨替代生物微晶材料和天然无机材料，两者混合后，使其纳米化后，导致其晶格缺，并利用稀土材料进行敏化之后，使其可大量长期释放负离子（经科学证明，负离子对人体保持精力充沛以及对人类居住环境的改善有极大的帮助），是用来净化水质、去除甲醛、净化过滤的最佳材质。
生物陶瓷釉按照传统陶瓷工艺制造出的陶瓷制品，在使用过程中可以源源不断的释放出负离子，这种功能可将大的水分子变为小的水分子，提高人体对水的吸收利用，增强免疫力。最主要的功能是由于生物相容性特征，能让酒（作用于酿造工艺中的一环，使通过严格蒸馏工艺过滤的原酒，经过含有新型陶瓷生物功能的材料后，就能源源不断地向原浆酒激发出负离子，达到消醛净化的作用，且不会因为时间延长而降低它的功能和作用）及各种饮料变得更加美味，也能让食物存放更久，更可活化人体内的细胞，促进血液循环，长期（适量）饮用经过生物陶瓷釉浸泡过的纯粮酿造酒，有促进新陈代谢，养颜美容的功效。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定，故在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明所述的配方、工序、特征及原理所做的等效变化或装饰，均应落入本发明申请专利的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有良好生物相容性和生物活性的新型生物陶瓷釉，其特征在于：它是由下列混合原料重量份计制成：
新型骨替代生物微晶材料：60-70份；
麦饭石：10-15份；
石英：5-10份；
粘土：8-12份；
负离子粉（F-1）：0.8-1.5份。
2.根据权利要求1所述具有良好生物相容性和生物活性的新型生物陶瓷釉，其特征在于：所述新型骨替代生物微晶材料由下列初始原料重量份计制成：
二氧化硅：20-40份；
三氧化二铝：15-35份；
氧化钙：10-30份；
五氧化二磷：10-30份；
氧化钠：4-6份；
氧化钾：2-4份；
氧化镁：3-5份；
氟化钙：0-15份。
3.根据权利要求1所述具有良好生物相容性和生物活性的新型生物陶瓷釉，其特征在于：所述麦饭石由下列初始原料重量份计制成：
二氧化硅：65.00-68.00份；
三氧化二铝：16.00-18.00份；
三氧化二铁：2.00-2.80份；
二氧化钛：0.01-0.06份；
氧化钙：1.00-2.00份；
氧化镁：1.00-1.50份；
氧化钾：2.00-2.80份；
氧化钠：5.00-5.80份；
氧化亚铁：0.02-0.50份；
五氧化二磷：0.10-0.20份；
锶：0.02-0.06份。
4.根据权利要求1所述具有良好生物相容性和生物活性的新型生物陶瓷釉，其特征在于：所述石英由下列初始原料重量份计制成：
二氧化硅：98.50-99.80份；
氧化钙：0.10-0.20份；
氧化镁：0.10-0.20份。
5.根据权利要求1所述具有良好生物相容性和生物活性的新型生物陶瓷釉，其特征在于：所述粘土由下列初始原料重量份计制成：
二氧化硅：45.00-50.50份；
三氧化二铝：33.00-36.00份；
三氧化二铁：0.02-0.30份；
二氧化钛：0.01-0.05份；
氧化钙：0.10-0.25份；
氧化镁：0.15-0.25份；
氧化钾：0.30-0.60份；
氧化钠：0.20-0.40份。
6.根据权利要求1所述具有良好生物相容性和生物活性的新型生物陶瓷釉，其特征在于：所述负离子粉（F-1）由下列初始原料重量份计制成：
氧化镁：6.00-6.40份；
三氧化二铝：1.20-1.60份；
二氧化硅：3.20-3.50份；
五氧化二磷：3.50-4.00份；
氧化钾：0.10-0.15份；
氧化钙：15.00-16.50份；
二氧化钛：0.10-0.20份；
三氧化二铁：0.50-0.85份；
氧化锌：0.10-0.25份；
氧化钇：2.00-2.30份；
氧化锆：1.50-1.80份；
氧化镧：15.00-17.00份；
氧化铈：25.00-28.00份；
氧化镨：2.00-2.50份；
氧化钕：9.00-9.50份；
氧化钐：1.20-1.80份；
氧化钆：0.50-1.00份；
氧化钍：5.00-5.80份。
7.一种生物陶瓷釉的生产方法，其特征在于：所述生物陶瓷釉为权利要求1-6任一项所述的具有良好生物相容性和生物活性的新型生物陶瓷釉，其生产方法步骤如下：
1）原料准备：根据重量份取所需初始原料，对应混合，制得各混合原料，以备使用；
2）原料熔化：将步骤1）中制成新型骨替代生物微晶材料的混合原料在高温环境下熔化成透明玻璃液；
3）水淬烘干：将步骤2）的透明玻璃液进行水淬处理后，再筛分出微晶玻璃颗粒，并将微晶玻璃颗粒烘干，获得新型骨替代生物微晶材料，以备使用；
4）混合磨细：根据重量份分别取步骤1）制得的麦饭石、石英、粘土和负离子粉（F-1）的混合原料与步骤3）的微晶玻璃颗粒混合磨细，制成釉浆；
5）高温晶化：将步骤4）的釉浆置于高温环境下做晶化处理，获得生物陶瓷釉料。
8.根据权利要求7所述生物陶瓷釉的生产方法，其特征在于：将所述步骤2）的混合原料是加入1400-1600℃的玻璃炉内，经过1-3小时熔化成透明玻璃液。
9.根据权利要求7所述生物陶瓷釉的生产方法，其特征在于：所述步骤3）中，是将步骤2）中获得的透明玻璃液流入水池中做水淬处理，急冷炸裂后，筛分出3mm以下的生物微晶颗粒。
10.根据权利要求7所述生物陶瓷釉的生产方法，其特征在于：所述步骤4）中，将各混合原料混合后采用球磨方式进行均匀研磨，研磨时间为24小时，获得釉浆，再将釉浆置于晶化炉中，先升温至700-800℃保温1小时，再升温至1100-1200℃保温1小时，获得生物陶瓷釉料。
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