JPS59174567A - β−リン酸三カルシウム焼結体の製法 - Google Patents
β−リン酸三カルシウム焼結体の製法Info
- Publication number
- JPS59174567A JPS59174567A JP58049554A JP4955483A JPS59174567A JP S59174567 A JPS59174567 A JP S59174567A JP 58049554 A JP58049554 A JP 58049554A JP 4955483 A JP4955483 A JP 4955483A JP S59174567 A JPS59174567 A JP S59174567A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tricalcium phosphate
- phase transition
- aluminum fluoride
- beta
- manufacture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
β−リン酸三力ｌレシウム（以下β−０３Ｐと略記する
）は、人工骨の材料として有望であることからその合成
及び焼結法について研究が行われているが、機械的強度
の面で十分な性能のものが得られていない。その原因の
−っは、β−Ｃ３Ｐが／／ｇＯ′Ｃで高温形のａ−０３
Ｐへ相転移し結晶密度が３．０７から２７７へ変化する
のに伴って容積１の膨張が起こり、焼結体組織が弱化す
ることにある。従来はこの現象を避けてβ−０３Ｐの相
転移温度（／／ｇＯ°Ｃ）以下の温度で加熱処理する方
法がとられてきた。しかしリン酸三カルシウム粉末は、
／２！；Ｏ”Ｃより低い温度では十分に焼結しないので
、得られる焼結材料の強度に限界があった。
）は、人工骨の材料として有望であることからその合成
及び焼結法について研究が行われているが、機械的強度
の面で十分な性能のものが得られていない。その原因の
−っは、β−Ｃ３Ｐが／／ｇＯ′Ｃで高温形のａ−０３
Ｐへ相転移し結晶密度が３．０７から２７７へ変化する
のに伴って容積１の膨張が起こり、焼結体組織が弱化す
ることにある。従来はこの現象を避けてβ−０３Ｐの相
転移温度（／／ｇＯ°Ｃ）以下の温度で加熱処理する方
法がとられてきた。しかしリン酸三カルシウム粉末は、
／２！；Ｏ”Ｃより低い温度では十分に焼結しないので
、得られる焼結材料の強度に限界があった。
以上のようにβ−リン酸三カルシウムの高強度焼結材料
を製造するのに、それ自身の相転移の性質が根本的な障
害になっている。
を製造するのに、それ自身の相転移の性質が根本的な障
害になっている。
本発明はβ−Ｃ３Ｐ結晶の相転移を抑制することを目的
に、多くの無機化合物について添加条件とその効果につ
いて検討しその結果フ５ツ化アルミニウムカ？微量添加
でも極めて顕著な効果を及ばずことを見出したものであ
る。以下さらに詳細に説明する。
に、多くの無機化合物について添加条件とその効果につ
いて検討しその結果フ５ツ化アルミニウムカ？微量添加
でも極めて顕著な効果を及ばずことを見出したものであ
る。以下さらに詳細に説明する。
β−０３Ｐ粉末の調製ニリン酸水素カルシウムＣａＨＰ
Ｏ４・２Ｈｚ ＯをｇｓｏｏＣで３時間仮焼してβ−，
２ＣａＯ−Ｐ２ｏ５を作り、これと炭酸カルシウム（Ｃ
ａＣＯ３）を／：／のモル比で調合し、ポットミルない
しボールミル した混合粉末を１０！；０″Ｃで２グ時間以上加熱処理
しβ−Ｃ，Ｐを合成する。これをさらにポットミルない
しボールミルでりど時間以上湿式粉砕する。
Ｏ４・２Ｈｚ ＯをｇｓｏｏＣで３時間仮焼してβ−，
２ＣａＯ−Ｐ２ｏ５を作り、これと炭酸カルシウム（Ｃ
ａＣＯ３）を／：／のモル比で調合し、ポットミルない
しボールミル した混合粉末を１０！；０″Ｃで２グ時間以上加熱処理
しβ−Ｃ，Ｐを合成する。これをさらにポットミルない
しボールミルでりど時間以上湿式粉砕する。
上述のようにして調製されたβ−Ｃ３Ｐの粉末に、フッ
化アルミニウムを加えて十分均一になるように湿式混合
する。フッ化アルミニウムの添加量とβ−Ｃ３Ｐの相転
移抑制に及ぼす効果を倹約した結果は以下の”ようであ
った。
化アルミニウムを加えて十分均一になるように湿式混合
する。フッ化アルミニウムの添加量とβ−Ｃ３Ｐの相転
移抑制に及ぼす効果を倹約した結果は以下の”ようであ
った。
β−Ｃ３Ｐ１モルに対し、フッ化アルミニウムを００２
〜０２乙七ルの範囲で添加量を変えたハツチを調製し、
これらを／２００〜／り００°Ｃの温度範囲で焼結して
、相転移によって生成するα−Ｃ３Ｐ（高温形）の量的
関係を検討した。このためβ−Ｃ３Ｐとα−Ｃ３Ｐの合
量に対するα−０３Ｐの割合を計算しβ−・相転移率（
チ）とした。
〜０２乙七ルの範囲で添加量を変えたハツチを調製し、
これらを／２００〜／り００°Ｃの温度範囲で焼結して
、相転移によって生成するα−Ｃ３Ｐ（高温形）の量的
関係を検討した。このためβ−Ｃ３Ｐとα−Ｃ３Ｐの合
量に対するα−０３Ｐの割合を計算しβ−・相転移率（
チ）とした。
フッ化アルミニウム（ＡｌＦ３ ） ヲｏ、 ０−２モ
ル添加では、７２００°Ｃ焼結物のβ−α相転移率は約
グ０チにとどまったが、焼結温度が／３００．７３５０
°Ｃになると相転１移率は、はとんどｇＯ優に達した。
ル添加では、７２００°Ｃ焼結物のβ−α相転移率は約
グ０チにとどまったが、焼結温度が／３００．７３５０
°Ｃになると相転１移率は、はとんどｇＯ優に達した。
００４１モル添加した場合は、１２００℃なら相転移−
率はＯ係、さらに／３００．７３５０°Ｃの高温で熱処
理しても、４１Ｏ−１＝−５％の程度にとどまつだ。さ
らに添加量を００４〜００ｇモルに増すと、／３００、
／３．！；Ｏ”Ｃの高温で焼裔もても相転移率は／夕〜
２０係程度に幼抑制さ転へ。
率はＯ係、さらに／３００．７３５０°Ｃの高温で熱処
理しても、４１Ｏ−１＝−５％の程度にとどまつだ。さ
らに添加量を００４〜００ｇモルに増すと、／３００、
／３．！；Ｏ”Ｃの高温で焼裔もても相転移率は／夕〜
２０係程度に幼抑制さ転へ。
図／にその結果を示す。
ＡＩＦ’３の添加はβ−０３Ｐの相転移を抑止す屓緯同
時にβ−Ｃ３Ｐと反応してフッ素アパタイトを生成する
。ＡｌＦ３の添加量が０１モル以上になると、フッ素ア
バタイ１−の生成が優勢となり、リン酸三カルシウムは
著るしく減少する。こうした結果から、β−０３Ｐに対
するＡ ＩｎＦ３の添加は００ｇモル以下に抑えるのが
適当である。またフッ素アパタイトの生成量が高くなる
と焼結体の曲げ強度は低下する傾向を示した。相転移の
抑制に対して十分な効果を発揮すると同時に、高い曲げ
強度を維持するＡｌＦ３の最適添加量を検討した結果０
０６〜００ｇモルの範囲であることが分った。曲げ強度
の測定結果の一部として、Ａ’ｌＦ３添加量ＯＯ乙モル
、焼結温度で７時間保持する条件で得られたものを表／
に示す。
時にβ−Ｃ３Ｐと反応してフッ素アパタイトを生成する
。ＡｌＦ３の添加量が０１モル以上になると、フッ素ア
バタイ１−の生成が優勢となり、リン酸三カルシウムは
著るしく減少する。こうした結果から、β−０３Ｐに対
するＡ ＩｎＦ３の添加は００ｇモル以下に抑えるのが
適当である。またフッ素アパタイトの生成量が高くなる
と焼結体の曲げ強度は低下する傾向を示した。相転移の
抑制に対して十分な効果を発揮すると同時に、高い曲げ
強度を維持するＡｌＦ３の最適添加量を検討した結果０
０６〜００ｇモルの範囲であることが分った。曲げ強度
の測定結果の一部として、Ａ’ｌＦ３添加量ＯＯ乙モル
、焼結温度で７時間保持する条件で得られたものを表／
に示す。
表 ／
リン酸三カルシウム焼結体で、２ ｏ ｏ ｏ ｋｇｆ
／ｃｔ！ｒ を超える曲げ強度は、従来の水準をはるか
に超えるが、これはβ−Ｃ３Ｐ結晶の相転移をフッ化ア
ルミニウムを僅か００乙〜ｏｏｇモ）Ｖ添加することに
よって抑制し／、３００、／３．！；’Ｏ’Ｃの高温度
でβ−０３Ｐの焼結を可能にしたためである。フッ化ア
ルミニウムの添加がβ−Ｃ３Ｐの相転移温度に影響を与
える理由について考察すると次のようである。
／ｃｔ！ｒ を超える曲げ強度は、従来の水準をはるか
に超えるが、これはβ−Ｃ３Ｐ結晶の相転移をフッ化ア
ルミニウムを僅か００乙〜ｏｏｇモ）Ｖ添加することに
よって抑制し／、３００、／３．！；’Ｏ’Ｃの高温度
でβ−０３Ｐの焼結を可能にしたためである。フッ化ア
ルミニウムの添加がβ−Ｃ３Ｐの相転移温度に影響を与
える理由について考察すると次のようである。
熱分析及び熱天秤による測定がらフッ化アルミニウムの
分解ピーク温度は７．２００”Ｃ前後にあるが、分解で
生じたフッ素は極めて迅速にリン酸三カルシウムと反応
してフッ素アパタイトを生成する。
分解ピーク温度は７．２００”Ｃ前後にあるが、分解で
生じたフッ素は極めて迅速にリン酸三カルシウムと反応
してフッ素アパタイトを生成する。
一方活性状態のＡ、ｌ原子は、β−ｃ３Ｐ結晶格子に拡
散し容易に固溶する。この固溶が結晶の自由エネルギ・
−を低下させ、したがって相転移温度をひき上げる効果
を及ぼしたものである。
散し容易に固溶する。この固溶が結晶の自由エネルギ・
−を低下させ、したがって相転移温度をひき上げる効果
を及ぼしたものである。
このような高強度のリン酸三カルシウム焼結材料は、人
工骨等の生体用セラミックスとしての用途が期待される
ことは勿論であるが、一般工業用の高強度材料として用
途開発が期待できる。
工骨等の生体用セラミックスとしての用途が期待される
ことは勿論であるが、一般工業用の高強度材料として用
途開発が期待できる。
以下に実施例を示す。
実施例／
既述した方法で合成したβ−Ｃ３Ｐ／モルに対しフッ化
アルミニウム００クモルヲ均一に混合した粉末を調製し
、ｓ ｏ ｍｍｉ 、厚み乙ｍｍ、の円板をブレヌ成形
した。これを電気炉にて７２３０°Ｃで７時間保持した
のち炉内放冷した焼結体について曲げ強度及び生成結晶
相を測定し次の結果を得た。
アルミニウム００クモルヲ均一に混合した粉末を調製し
、ｓ ｏ ｍｍｉ 、厚み乙ｍｍ、の円板をブレヌ成形
した。これを電気炉にて７２３０°Ｃで７時間保持した
のち炉内放冷した焼結体について曲げ強度及び生成結晶
相を測定し次の結果を得た。
曲げ強度： ／ ／ ４１Ｏｋｑｆ／ｃｙＲβ−α相転
移率（受）：３３チ 実施例２ β−リン酸カルシウム／七ルに対してフ゛ンイＬアルミ
ニウムＯＯ乙モルを混合した粉末を調製し実施例／と同
様に円板をプレヌ成形して／３００°Ｃで７時間保持す
る条件で焼結した。この焼結体の性質は次のようであっ
た。
移率（受）：３３チ 実施例２ β−リン酸カルシウム／七ルに対してフ゛ンイＬアルミ
ニウムＯＯ乙モルを混合した粉末を調製し実施例／と同
様に円板をプレヌ成形して／３００°Ｃで７時間保持す
る条件で焼結した。この焼結体の性質は次のようであっ
た。
曲げ強度＝２０乙Ｑ ｋｇｆ／ｃａ
β−α相転移率（チ）：、２乙チ
実施例３
β−リン酸三カルシウム／七ルに対しフッ化アルミニウ
去００ｇモルを添加した粉末を調製し実施例／、２と同
様の円板をプレス成形して７３５０°Ｃで７時間保持の
条件で焼結した。得られた焼結体の性質は次のようであ
った。
去００ｇモルを添加した粉末を調製し実施例／、２と同
様の円板をプレス成形して７３５０°Ｃで７時間保持の
条件で焼結した。得られた焼結体の性質は次のようであ
った。
曲げ強度： ／ ３３０ ｋＱｆ／ｃｙＡβ−α相転移
率（％）ニア７チ
率（％）ニア７チ
第１図はβ−リン酸三カルシウムに対するフッ化アルミ
ニウムの添加率（モル比）とβ−リン酸三カルシウムの
相転移に及ぼす効果との関係を表わしたものである。 横軸はβ−リン酸三カルシウム（３ＣａＯ＋ Ｐ２０ｓ
）に対するフッ化アルミニウム（ＡｌＦ２）の添加率
でアリモル比で示す。縦軸は全リン酸三カルシウム（β
−１及びα−リン酸三カルシウムの含量）に対スるα−
リン酸三カルシウムの割合を百分率で示す。 図中の（目印）、（■印）は試料の焼結温度（７時間保
持の条件）を示す。
ニウムの添加率（モル比）とβ−リン酸三カルシウムの
相転移に及ぼす効果との関係を表わしたものである。 横軸はβ−リン酸三カルシウム（３ＣａＯ＋ Ｐ２０ｓ
）に対するフッ化アルミニウム（ＡｌＦ２）の添加率
でアリモル比で示す。縦軸は全リン酸三カルシウム（β
−１及びα−リン酸三カルシウムの含量）に対スるα−
リン酸三カルシウムの割合を百分率で示す。 図中の（目印）、（■印）は試料の焼結温度（７時間保
持の条件）を示す。
Claims (1)
- β−リン酸三カルシウム（β−Ｊ ＣａＯ＋ ｐ２０ｓ
）／−ｆ： ７Ｌ／ Ｋ 対し、フッ化アルミニウ
ム（ＡｌＦ２ ） ｔ００２から０／Ｓモルを加えた均
一な混合粉末を調製し、これを用いて所望の形状に成形
したものを７２００°Ｃから７４１００°Ｃの温度範囲
で焼結することを特徴とするβ−リン酸三カルシウム焼
結材料の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58049554A JPS59174567A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | β−リン酸三カルシウム焼結体の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58049554A JPS59174567A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | β−リン酸三カルシウム焼結体の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59174567A true JPS59174567A (ja) | 1984-10-03 |
| JPS6221747B2 JPS6221747B2 (ja) | 1987-05-14 |
Family
ID=12834413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58049554A Granted JPS59174567A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | β−リン酸三カルシウム焼結体の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59174567A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995023775A1 (fr) * | 1994-03-02 | 1995-09-08 | Kabushiki Kaisya Advance | CERAMIQUE DE PHOSPHATE TRICALCIQUE DE TYPE α ET SON PROCEDE DE PRODUCTION |
| WO1997009286A1 (en) * | 1995-09-01 | 1997-03-13 | Millenium Biologix, Inc. | An artificial stabilized composition of calcium phosphate phases particularly adapted for supporting bone cell activity |
-
1983
- 1983-03-24 JP JP58049554A patent/JPS59174567A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995023775A1 (fr) * | 1994-03-02 | 1995-09-08 | Kabushiki Kaisya Advance | CERAMIQUE DE PHOSPHATE TRICALCIQUE DE TYPE α ET SON PROCEDE DE PRODUCTION |
| US5679294A (en) * | 1994-03-02 | 1997-10-21 | Kabushiki Kaisya Advance | α-tricalcium phosphate ceramic and production method thereof |
| WO1997009286A1 (en) * | 1995-09-01 | 1997-03-13 | Millenium Biologix, Inc. | An artificial stabilized composition of calcium phosphate phases particularly adapted for supporting bone cell activity |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6221747B2 (ja) | 1987-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4643982A (en) | High-strength glass-ceramic containing anorthite crystals and process for producing the same | |
| JPH0469094B2 (ja) | ||
| Barth et al. | Mg0. 5Ti2 (PO4) 3—a new member of the NASICON family with low thermal expansion | |
| Kannan et al. | Characterization and Mechanical Performance of the Mg‐Stabilized β‐Ca3 (PO4) 2 Prepared from Mg‐Substituted Ca‐Deficient Apatite | |
| JPS6287406A (ja) | β−リン酸三カルシウムの製造方法 | |
| JPS59174567A (ja) | β−リン酸三カルシウム焼結体の製法 | |
| JPH078550A (ja) | 医療用リン酸カルシウム | |
| Smirnov et al. | Structure and thermal stability of lithium-substituted hydroxyapatite ceramics | |
| Nakahira et al. | Synthesis and evaluation of calcium-deficient hydroxyapatite with SiO2 | |
| JPS59448B2 (ja) | ピロリン酸塩の製造方法 | |
| KR20170133157A (ko) | 티탄산칼륨을 포함하는 마찰재 및 용융법을 이용한 이의 제조방법 | |
| CN108129048B (zh) | 一种可快速升温的温控磁热骨水泥及其制备方法 | |
| Bozadjiev et al. | Methods for diopside synthesis | |
| Massie et al. | Synthesis and phase stability of silicate-substituted α-tricalcium phosphate | |
| JPH0324408B2 (ja) | ||
| JP2582281B2 (ja) | 金属窒化物紛末の製造方法 | |
| JPS6011227A (ja) | ホ−ランダイト型構造の繊維状バリウムチタン酸塩の製造法 | |
| JPS6071567A (ja) | β−リン酸三カルシウム焼結材料の製法 | |
| JPH0242772B2 (ja) | ||
| JPS6395148A (ja) | アパタイト硬化体の製造方法 | |
| JPH01298055A (ja) | リン酸カルシウム焼結体の製造方法 | |
| SU975674A1 (ru) | Керамический материал | |
| Carbajal et al. | Phase and melting relationships of, and′-Ca3 (PO4) 2 polymorphs in the Ca3 (PO4) 2-Zn3 (PO4) 2 system | |
| JPH0249262B2 (ja) | ||
| JPH0338210B2 (ja) |