SE522749C2 - Ytbeläggningsförfarande, ytbelagd anordning och biokompatibel ytbeläggning - Google Patents

Description

20 25 30 522 749 . . « . - u u n ~ u n trikalciumfosfat, hydroxiapatit och tetrakalciumfosfatrnonoxid. De tre sistnämnda är av särskilt intresse för Ortopediska applikationer.

Såsom rent bulkmaterial har hydroxiapatiter och andra kalciumfosfater dåliga mekaniska egenskaper. Hydroxiapatit används därför oftast såsom beläggningar uppburna på metallsubstrat eller såsom ett additiv i en starkare matris (se WO90/ 11979). Polymerbaserade bencement med hydroxiapatitfyllmedel är etablerade produkter. Emellertid innebär alla tekniker höga temperaturer vilket tenderar att förändra mikrostrukturen hos hydroxiapatiten, t. ex. kan hydratiseringsvattnet i hydroxiapatiterna lämna strukturen.

För vissa keramiska material följer härdnings- och förtätningsprocesser såsom ett resultat av kemiska reaktioner mellan keramiska pulver och vatten, d.v.s. hydratisering. Denna grupp av material, vilken hänvisas till såsom hydrauliska cement, sträcker sig från beting baserad på Portland-cement till specialkeramer som används inom tandläkaryrket och ortopedin. Hydrauliska cement inkluderar t. ex. sulfater, silikater, aluminater och karbonater av kalcium. Ett tandfyllnadsmaterial baserat på kalciumaluminat beskrivs i: PCT/SE99/O 1803, “Dimension stable binding agent systems", inlämnat 8 oktober 1999.

Bindefassystem baserade på hydratiserat kalciumaluminat har unika egenskaper. I jämförelse med andra vattenbindande system, t. ex. silikater, karbonater och sulfater av kalcium, kännetecknas aluminaterna av hög kemisk resistens, hög hållfasthet och en relativt snabb härdning.

Den höga hållfastheten hos kalciumaluminatcement beror på den stora förmågan att absorbera hydratiseringsvatten, vilket i sin tur resulterar i ett lågt residualvatteninnehåll och låg porositet. Den höga graden av packning ökar även beständígheten mot korrosion.

De flesta keramiska komponenter tillverkas med tekniker som innebär framställning av keramiska pulver, åstadkommandet av råkroppar av nämnda pulver och förtätning genom sintring vid höga temperaturer och/ eller tryck. Genom 10 15 20 25 30 522 749 t ëßxaffffraf att applicera värmen/ trycket komprimeras förformade råkroppar till täta och starka komponenter. Bearbetning av kerarner genom pulvertekniker beskrivs i Introduction to Powder Metallurgy, F. Thümmler och R. Oberacker, The Institute of Materials, London, Book 490, 1993.

Traditionellt innebär cementbearbetning framställning av rärnaterialet genom bearbetning vid hög temperatur av utvalda mineraler, malning av råmaterialen till fina pulver, blandning av pulver och vatten, möjligtvis tillsammans med additiv som kontrollerar hållfasthet, reologi och härdníngshastighet, efterföljande formning av blandningen och slutlig härdning/stelning genom hydratiseringsreaktioner. Cement och deras bearbetning beskrivs i “LEA's Chemistry of Cement and Concrete”, 4th edition, Ed. by P.C. Hewlett, 1998.

Det är känt inom området att förbättrad mekanisk hållfasthet erhålls för hydrauliska cement om cementpulvret komprimeras genom mekaniska medel, före hydratiseringen. Komprimeringen kan appliceras på det torra cementpulvret, eller på pulver-vätske-pastan. Förfaranden som innebär förformning och komprimering av icke-hydratiserade cementpulver, torra eller med vattenfria bindemedel, följt av tillsats av vatten, eller vattenlösningar, för att initiera hydratisering, beskrivs t. ex. i SE-8900972-4 och SE-9200303-7. Den mest troliga förklaringen till den bättre hållfasthet som erhålls, är att kroppar med högre komprimeringsgrad och lägre porositet erhålls.

För de mer etablerade tillämpningarna av cement, t. ex. betong baserat på Portland- cement, är emellertid tillverkningsförfaranden som innebär förkomprimering och efterföljande hydratisering ofta olämpliga beroende på graden av komplexitet hos förfarandena som innebär komprimering av pulvren med användning av höga tryck.

I speciella applikationer kan emellertid mer komplicerade bearbetningstekniker vara värdefulla.

Ytbelägggingstekniker Keramer utnyttjas ofta såsom tunna skikt och ytbeläggningar. Beläggningsteknologi erbjuder ett sätt att kombinera egenskaperna hos substratmaterial, såsom 10 20 25 30 , . u ø n ø ø 0 ' ' " 522 749 I 4 hållfasthet, duktilitet, låg vikt eller bearbetbarhet, med olika egenskaper hos ytskikt av andra material, t. ex. hårdhet, nötningshållfasthet, estetiska aspekter, kemisk resistens eller biokompatibilitet.

En rad ytbelåggningstekniker är etablerade, av vilka några beskrivs i Bioceramics, A. Ravaglioli och A Krajewski, Chapman and Hall, 1992, kapitel 7. De mest etablerade teknikerna för avsättning av keramiska beläggningar är kemisk ångavsättning (CVD), fysikalisk ångavsättning (PVD), termisk sprayavsättning (TSD) and elektrolytisk avsättning (ED). Belâggningar kan även produceras genom pulverteknologi.

En stor nackdel med dessa tekniker för avsättning av keramiska filmer, frånsett ED, är de höga temperaturer som förfarandena innebär. Detta sätter begränsningar för valet av substratmaterial, och de keramiska struktuerer och faser som kan åstadkommas i beläggningen. En annan nackdel kan vara komplexiteten hos den utrustning som erfordras, vilket innebär gastäta vakuumarrangemang för CVD och PVD, och högtemperaturpressar för pulverteknologi.

TSD innebär väldigt höga kylhastigheter för avsättningsmaterialet; typiskt från 10 OOO°C till rumstemperatur inom ett fåtal mikrosekunder. Under sådana förhållanden är noggrann kontroll av mikrostrukturen hos beläggningsmaterialet inte möjlig. Inte heller kan fasstrukturen, den kemiska sammansättningen porositeten eller ytstrukturen regleras beroende på de temperaturer som erfordras i förfarandet.

Genom hela denna ansökan används benämningen biokompatibilitet ett antal gånger och antyder vissa egenskaper hos materialet eller ytan ifråga. Det bör emellertid noteras att biokompatibilitet används såsom en generisk benämning för olika egenskaper som erfordras eller är önskvärda för material som skall stå i kontakt med biologisk vävnad. Dessutom måste materialet användas /framställas på rätt sätt för att vara lämpligt i sådana situationer.

En annan vanligtvis använd benämning är osseo-kompatibel, vilken antyder att ett 10 20 25 30 u ~ ø u u | o n I 0 'O 1 522 749 material är särskilt fördelaktigt för användning i kontakt med benvävnad. Såsom presenteras ovan, verkar vissa osseo-kompatibla material till och med kunna bilda en direktbindning med naturligt ben. Exempel på material som anses vara osseo- kompatibla är hydroxiapatit, och koralliknande material av kalciumkarbonater.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN I ljuset av nackdelarna associerade med den kända teknikens förfaranden för att åstadkomma ytbeläggningar och belagda material, finns det ett behov av okomplicerade, lågtemperaturtekniker för att generera biokompatibla och mekaniskt starka ytbeläggningar av hydrauliska keramer.

Föreliggande uppfinning har därför till syfte att tillhandahålla ett förfarande för att framställa beläggningar av kemiskt bundna hydrauliska cement utan att använda höga temperaturer, utan komplicerad och sofistikerad utrustning, medan kontroll över beläggningens mikrostruktur bibehålles.

Föreliggande uppfinning åstadkommer detta syfte med förfarandet definierat i krav 1, och belåggningarria defmierade i kraven 25-29.

En fördel med föreliggande uppfinning är att pulvret innehållande hydrauliskt cement appliceras på den förbehandlade substratytan utan att initiera hydratiseringsprocessen, varigenom man inte behöver ta hänsyn till hydratiseringshastigheten. Detta är väldigt fördelaktigt jämfört med fallet då vattenuppslamningar sprayas på ett substrat. I fallet med att erhålla keramiska beläggningar med användning av vattenuppslamningar är hydratiseringshastigheten svår att justera, eftersom en långsam härdning är önskvärd för sprayningsförfarandets flexibilitet, men en snabb härdning föredras efter avsättning för att hindra skiktet från att röra sig.

En annan fördel med förfarandet enligt uppfinningen är möjligheten att manipulera pulverskiktet före härdning, d.v.s. komprimering av pulvret genom tryck, partiell avlägsning av skikt, ersättning av skikt, applicering av andra skikt, eller att skapa mikrostrukturer i skikten, etc. 10 15 20 25 30 i . . ;|, n o vx uno .nl- "*: f'- _ . _ _ o v! e: v z t , , 0 - I : .'. - . 1 u o n ~ , . . n v v fi ' , , n- u. -. g _ , . . i . 0 a a '0 ,, |~ I " _ _ , n..

Ytterligare en fördel med förfarandet enligt uppfinningen år att det gör det möjligt att välja högtemperatur-avsåttningstekniker för pulvret, såsom TSD, eftersom den icke-hydratiserade keramen kan stå emot temperaturer som används i sådana tekniker, medan den hydratiserade keramen inte gör detta.

Förfarandet enligt uppfinningen tillhandahåller också kontroll av hydratiseringsfórhållandena, t. ex. bestämning av hydratiseringens starttid. Den omgivande temperaturen, och tekniken för att tillföra vattnet (t. ex. såsom ånga eller vätska) kan väljas med större flexibilitet om hydratiseringens start kan kontrolleras.

De biokompatibla ytbeläggningar som kan erhållas med förfarandet enligt föreliggande uppfinning kan lärnpligtvis användas för att producera generella ortopediska och dentala implantat. Beläggníngarna enligt föreliggande uppfinning kan även användas i mikrostrukturteknologi, för framställning av kontrollerade ytstrukturer, eller i nötnings- och friktionsapplikationer.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för att generera beläggningar av kemiskt bundna hydrauliska keramer. Med uppfinningen kan biokompatibla ytbeläggningar lämpliga för generella ortopediska och dentala implantat genereras.

Beläggníngarna enligt föreliggande uppfinning kan även appliceras i mikrostrukturteknologi och nötnings- och friktionsapplikationer.

Applikatíonen av beläggningar av hydratiserande cement behandlas i den pågågende patentansökan SE-O 104 440-3 med titeln “Coating method and coating devíces”, vilken beskriver appliceringen av uppslamningar av vissa hydrauliska cement och vattenlösningar, på förbehandlade substrat.

I föreliggande uppfinning är appliceringsförfarandet annorlunda och egenskaperna hos beläggningania förbättrade. 10 15 20 25 30 . n a u . u o o u n oo 522 749 r 7 Med förfarandet enligt föreliggande uppfinning appliceras pulver innehållande hydrauliska cement på den förbehandlade substratytan utan att initiera hydratiseringsprocessen. Därefter kan pulverskiktet om så önskas komprimeras, och såsom ett slutligt steg initieras hydratiseringen för att hårda det keramiska skiktet.

Stegen i förfarandet enligt föreliggande uppfinning beskrivs i detalj nedan: Ett första steg innefattar att välja ett pulver från gruppen av hydrauliska cement, att valfritt förbehandla pulvret, primärt genom att mala det till önskad kornstorlek (företrädesvis så att kornstorleken till övervägande del är i intervallet 0,5-20 lim), att valfritt bränna pulvret för att avlägsna eventuellt residualvatten och organisk förorening, att valfritt tillsätta keramiska och/ eller organiska additiv/fylhnedel. Syftet med additiven kan vara att tillhandahålla expansionskontroll, hårdhet, hållfasthet, biokompatibilitet eller önskade reologiska egenskaper.

Särskilt viktiga hydrauliska cement, vilka verkar som bindefaser, år kalciumaluminater och kalciumsilikater, men även kalciumsulfat eller kalciumkarbonat och andra liknande keramer kan tillämpas på uppfinningen.

Pulverkompositioner av särskilt intresse för uppfinningen är de som tillhandahåller dimensionsstabilitet, såsom kompositionerna som beskrivs i PCT / SE99 / 01803, och de som tillhandahåller en särskilt hög grad av biokompatibilitet som beskrivs i den pågående patentansökan SE-0 104 441-1 med titeln “Cerarnic material and process for manufacturing”.

I en grundläggande form av föreliggande uppfinning, innefattar blandningen av keramiska pulver endast kalciumaluminat. Ett antal stökiometrier existerar för detta system. Kommersiellt tillgängliga pulver består huvudsakligen av CA eller CAQ, där C står för CaO och A för AlgOg, enligt accepterade cementkemibeteckningar. Faserna CuAv och CAÖ och CgA har även beskrivits i litteraturen. Alla faser är applicerbara på föreliggande uppfinning. Sådana 10 20 25 30 8 pulver med tillräcklig kvalitet är kommersiellt tillgängliga produkter, t. ex. Secar och Ternal White från LaFarge Aluminates.

Generellt, om ett kacliumaluminatpulver blandas med en vattenbaserad lösning, initieras härdningsprocessen genom en kemisk reaktion mellan kalcium- aluminatpartiklar och vatten. Mer precist är detta härdningsförfarande en hydratisering, varigenom en ny bindefas bestående av kalciumaluminathydrat bildas. Hydraterna bildas genom kärnbildning av kristallin hydratfas från vätskefasen. Hydratet omvandlas sedan till olika kristallina faser, med en hastighet som beror av t. ex. temperaturen och additiven. Vid rumstemperatur är den initialt bildade hydratfasen CAl-Iw, där H = H20, och den mest stabila fasen är C3AI-l6. Även kalciumsilikater härdar genom bildning av hydrater på ett liknande sätt.

Såsom beskrivs i vår pågående svenska patentansökan SE-O 104 441-1 med titeln “Ceraniic material and process for manufacturing", kan beläggningen vidare innefatta ett fyllmaterial, t. ex. för att minska aluminiuminnehållet i beläggningen. Såsom det föreslås i nämnda ansökan, är kalciumtitanater, CaTiOg, eller andra varianter där Ti kan substitueras med Zr eller Hf och Ca med Mg, Ca, Sr eller Ba, i perovskitisk struktur, föredragna för detta ändamål, eftersom de är biologiskt lämpliga och inte väsentligen påverkar materialets mekaniska egenskaper. I själva verket kan alla materialkompositioner som visas i nämnda ansökan appliceras som beläggningsmaterial enligt föreliggande uppfinning.

När så erfordras behandlas det keramiska pulvret genom ett lämpligt malningsförfarande för att erhålla en likformig och välkontrollerad storleksfördelning. En sådan typ av malningsförfarande presenteras i exemplet nedan, men andra malningsförfaranden kända inom keramomrädet kan användas sålänge som det önskade resultatet erhålls.

Ett andra steg innebär förbehandling av substratytan, vilket innefattar att rengöra och underkasta substratet mekanisk behandling för att erhålla en 10 15 20 25 30 ? 522 749 9 önskad ytojärnnhet och struktur med mekaniska (sandblästring, malning) eller kemiska (etsning) medel. Syftet med en sådan ytojämnhet är att förbättra beläggningens vidhäftning till substratet.

Det har visats att en substratyta förbehandlad genom sandblästring (såsom beskrivs i den pågående patentansökan SE-O 104 440-3 med titeln “Coating method and coating devices”) genererar optimal bindning mellan beläggningen och substratet. Blästringen kan utföras i flera steg och utförs företrädesvis med hårda keramiska partiklar, vilka ger en ytoj ämnhet med ytoj ämnhetsvärden i intervallet 0,1 to 10,0 pm.

Mest föredraget utförs en primär blästring såsom en våtblästring, varigenom den resulterande ytan har visats vara väsentligen fri från blästringsmaterial. Detta är av mycket stor betydelse då substratet skall användas i biologiska applikationer.

Den primära blästringen kan alternativt vara ett annat slipförfarande som ger samma ytojämnhet, såsom malning med hårda partiklar eller slipkorn.

En andra blästring kan utföras med kalciumaluminatpartiklar såsom blästringsmedium. Den andra blästringen bör företrädesvis utföras på sådant sätt att kalciumaluminatfragmenten inbäddas i substratytan. Syftet med denna blästring är att åstakomma en bättre förankring av beläggningen på substratet, och att tillhandahålla groddpunkter för den följ ande hydratiseringen av kalciumaluminatet. Detta steg kan utföras med torrblästring eller annat kollisionsförfarande (irnpingement method) som ger relativt höga partikelhastigheter.

För att vidare förbättra bindningen mellan substratet och beläggningen kan substratet därefter förbehandlas med en vattenlösning innehållande en acceleratorkomponent som accelererar kalciumaluminatets härdningsprocess.

Sådana acceleratorkomponenter är välkända inom området. Litiumklorid (LiCl) har visats vara en särskilt lämplig accelerator. Syftet med förbehandlingen med salt är att initiera hydratiseringsprocessen på ett kontrollerat sätt direkt på 15 20 25 30 522 749 f; "ff . f: - 10 substratets yta, varigenom porositet, sprickbildning, etc. undvikes vid gränssnittet mellan beläggning och substrat.

Materialet som skall beläggas, substratet, kan vare ett keramiskt, metalliskt eller polymert material. Särskilt viktiga material är de som år godkända för användning inom området för medicinska implantat, t. ex. titan, rostfritt stål, aluminiumoxid, zirkoniumdioxid och plaster av medicinsk kvalitet.

Det tredje steget innefattar applicering av en eller flera ytbeläggningar av cementpulverblandningen på substratet. Appliceringsförfarandet kan utföras på flera sätt: Pulvret kan appliceras på substratet i form av en uppslamning, en pulver- vätske-blandning, med vilken substratet täcks genom doppning, sprayning eller liknande tekniker. Sedan avdunstas vätskan, t. ex. en alkohol eller aceton.

Alternativt skulle pulvret kunna sprayas på ytan genom en termisk sprayningsavsättningsteknik (T SD) .

Ytterligare ett alternativ vore att applicera pulvret i form av ett ark/ band tillverkat genom t. ex. bandgjutning, med efterföljande avdunstning eller bränning av bindemedlet i en ugn.

Det icke-hydratiserade hydrauliska materialet kan även appliceras på substratet genom ett PVD- eller CVD-förfarande.

I ett fiärde valfritt steg, komprimeras ytskiktet antingen genom applicering av ett högt tryck, företrädesvis isostatiskt, t. ex. med användning av kall isostatísk pressning (CIP) eller varm isostatisk pressning (HIP). Beläggningen kan även komprimeras genom att låta en laserstråle passera över ytan. Idealt ökas skiktets komprimeringsgrad med mellan 30 och 80 %, vilket minskar porositeten till 30-45 volym%. 10 20 25 30 522» 749 g= ø o ø o no n n ll o Ett femte slutligt steg innefattar hydratisering av det keramiska skiktet genom att exponera det för vatten eller vattenånga, vid en vald temperatur.

Hydratiseringsacceleratorer (företrädesvis LiCl) eller bromsmedel kan sättas till hydratiseringsvattnct.

Härdningen av materialet kan utföras i temperaturintervallet från ca 10 till lOO°C, i vatten eller ånga. Härdningen utföres företrädesvis inom intervallet 20 till 70°C. Temperaturer över l0O°C kan även användas för ånga. Temperaturer över 30°C leder till snabb bildning av stabila hydratfaser. Om kortare härdningstider och mer fullständig hydratisering erfordras, kan högre temperaturer användas. Användningen av autoklavering är en teknik för att åstadkomma de föredragna härdningsförhållande i termer av temperatur och fuktighet.

I en alternativ utföringsform av uppfinningen kan kalciumaluminat- eller kalciumsilikat-beläggningsmaterialet användas såsom bindefas (bärare) för andra biokompatibla och/ eller osseo-kompatibla material, varigenom unika kombinatoriska egenskaper kan åstadkommas. Förfarandet innefattar att tillsätta partiklar eller pulver av ett eller flera biokompatibla material till den hydrauliska fasen. De biokompatibla materialen inkluderar lämpligen olika typer av kalciumkarbonater, kalciumfosfater och hydroxiapatiter. Tillsats av andra apatiter, såsom fluoroapatit eller karbonat-apatiter, är även relevant för uppfinningen.

Beroende på de låga temperaturer som används i avsättningsförfarandet kan dessa material som är temperaturkänsliga uppbäras av kalciumaluminatbeläggningen, och deras fassarnmansättning bevaras.

Företrädesvis sätts pulver av inerta fyllmaterial eller biokompatibla material till det hydrauliska keramiska pulvret under dess framställning.

En sådan kalciumaluminatbeläggning med förbättrad biokompatibilitet kan tillhandahålla implantat med osseo-kompatibla egenskaper i applikationer där beläggningar av ren hydroxiapatit eller liknande är för svaga. 10 15 20 25 30 522 749 > o o c uu 12 Egenskaperna hos förfarandet och beläggninsmaterialet gör det möjligt att avsätta beläggningar på anordningar som är känsliga för höga temperaturer beroende på en låg smältpunkt, temperaturexpansion, härdningsprocedurer och liknande.

EXEMPEL Titansubstrat förbehandlades genom sandblästring med hårda slipkom. I ett första steg blästrades ytan med slipkorn av aluminiumoxid med en partikelstorlek om 100-120 mesh till en ytojämnhet om Ramellan 0,6 och 0,7 pm. I ett ytterligare valfritt steg, ej nödvändigt för förfarandet, utfördes en andra blästring av titanytan med kalciumaluminat (CA) med slipkorn om ca 22 pm.

Ett kalciumaluminatpulver från Lafarge Aluminates, Ternal White® valdes.

Detta år ett kalciumaluminat med ett förhållande mellan AlgOg och CaO om ca 70/ 30. Emellertid skulle godtyckligt annat liknande kalciumaluminatpulver leda till liknande resultat.

Kornstorleken hos detta pulver minskades genom malning i kulkvarn. Malningen minskade storleken hos 90% av komen till mindre än 10 pm. Malningen utfördes med en roterande cylindrisk plastbehållare med användning av kiselnitridkulor om 10 mm i diameter såsom malningsmedium. Malningsvåtskan var isopropanol. Den totala malningstiden var 72 timmar.

Efter malning avlägsnades malningskropparna genom siktning och alkoholen avdunstades. Därefter brändes det malda pulvret vid 400°C under 4 timmar för att avlägsna ev. residualvatten och organisk förorening.

Pulvret applicerades på ytan av det förbehandlade titansubstratet antingen såsom skikt om ca 300-500 pm genom doppning, eller såsom skikt om ca 20-50 pm genom sprayning. För att applicera skikten framställdes en uppslamning av malt kalciumaluminatpulver i isopropanol. Ungefär tre fjärdedelar alkohol blandades med ca en fjärdedel pulver med avseende på volym. Efter avsättning avdunstades 10 15 522 749 * 13 alkoholen. Det torkade pulvret stannade kvar såsom ett svagt bundet skikt, som täckte hela substratet.

För ett urval av prover komprimerades skikten tillsammans med deras substrat genom kall isostatisk pressning vid tryck mellan 200-300 MPa. Efter standardförfarandet för kall isostatisk pressning, placerades proverna i polymerpåsar, och tryckmediumet var oljai ett hydrauliskt system. Den öppna porositeten hos skikten var mellan 30 och 40 % efter komprimering.

Därefter hydratiserades provema i en sluten behållare med ett skikt av avjonat vatten på botten vid 37°C, vilket ledde till en miljö av mättad vattenånga, under åtminstone 24 timmar.

De mekaniska egenskaperna hos skikten/belåggningarna utvärderades såsom i Vicker-hårdhet. Man fann att komprimeringen av skiktet före hydratisering ökade hårdheten från ca 60-80 till mellan 130 och 160 på Vicker-hårdhetsskalan.

Claims (1)

1. 522 749 14 Nya krav inlämnade vid svaromål 1, 4 juli 2003 PATENTKRAV Ytbeläggningsförfarande innefattande stegen: att framställa en pulverblandning baserad på en bindefas av icke- hydratiserat hydrauliskt keramiskt pulver, att förbehandla en substratyta, för att öka adhesionen mellan substratet och den keramiska beläggningen, att applicera åtminstone ett skikt av den icke-hydratiserade pulverblandningen på substratet, och slutligen att hydratisera pulverskíktet/skikten genom tillsats av en vattenbaserad lösning för att hårda den keramiska beläggningen. Ytbeläggningsförfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att steget att framställa en pulverblandning innefattar att tillsätta partiklar eller pulver av ett eller flera icke-hydrauliska fyllmedelsmaterial. Ytbeläggningsförfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att det icke- hydrauliska fyllmedelspulvret innefattar en ternår oxid av perovskitisk struktur enligt formeln ABO3, där O är syre och A och B är metaller, eller godtycklig blandning av sådana ternära oxider. Ytbeläggnirigsförfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att den ternära oxiden är kalciumtitanat. 10. ll. 15 Ytbeläggningsförfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t a v att steget att framställa en pulverblandning innefattar att tillsätta partiklar eller pulver av ett eller flera biokompatibla material. Ytbeläggningsförfarande enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t a v att det biokompatibla materialet väljes från en gmpp innefattande kalciumkarbonat, kalciumfosfat, apatit, fluoroapatit, karbonat-apatiter, and hydroxiapatit. Ytbeläggningsförfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t a v att steget att framställa en pulverblandning innefattar att minska pulvrets kornstorlek så att den till övervägande del är inom intervallet 0,5-20 pm. Ytbeläggningsförfarande enligt något av det föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t a v att steget att framställa en pulverblandning innefattar att avlägsna residualvatten och / eller organiskt material i pulvret. Ytbeläggningsförfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t a v att en förbehandling av substratytan till en ytojämnhet (Ra) inom intervallet 0,1 till 10,0 pm utförs före avsättning av pulverblandningen. Ytbeläggningsförfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t a v att förbehandlingen av substratet utförs genom blästring med hårda partiklar. Ytbeläggningsförfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t av steget att inbädda kalciumaluminatfragrnent i substratytan. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. *F22 749 16 Ytbeläggningsförfarande enligt krav 1 1, k ä n n e t e c k n a t a v att inbäddningen utförs genom att blästra ytan med kalciumaluminatfragrnent eller -pulver. Ytbeläggningsförfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t a v steget att förbehandla substratytan med ett acceleratormedel för att accelerera härdningsprocessen. Ytbeläggningsförfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t a v att det icke-hydratiserade keramiska skiktet appliceras med en termisk sprayteknik, PVD- eller CVD- avsättningstekniker, eller appliceras såsom ett band framställt genom bandutning. Ytbeläggningsförfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t a v att det applicerade icke-hydratiska keramiska pulverskiktet/ skikten komprimeras före den slutliga hydratiseringen. Ytbeläggningsförfarande enligt krav 15, k ä n n e t e c k n a t a v att komprimeringen åstadkoms genom användning av kall isostatisk pressning (CIP), varm isostatisk pressning (HIP), eller genom att låta en laserstråle passera över ytan. Ytbeläggningsförfarande enligt något av kraven 15 eller 16, k ä n n e t e c k n a t a v att komprimeringsgraden hos pulverskiktet ökas mellan 30 och 80 % och att porositeten minskas till 30-45 vo1ym%. Ytbeläggningsförfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t a v att steget att hårda den keramiska beläggningen innefattar tillsats av en komponent som accelererar eller bromsar härdningsprocessen. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 17 Ytbeläggningsförfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t a v att hårdningssteget utförs i vatten eller i vattenånga. Ytbeläggningsförfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t a v att hårdningssteget innefattar att kontrollera temperaturen till att vara inom intervallet 10°C till 200°C, företrädesvis inom intervallet 20°C till 70°C. Ytbeläggningsförfarande enligt något av de föregående kraven, k ä. n n e t e c k n a t a v att den avsatta beläggningen har en tjocklek i storleksordningen 0,1-500 pm, och företrädesvis är mindre än 50 pm. Ytbeläggningsförfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t a v att det icke-hydratiserade hydrauliska keramiska pulvret väsentligen är kalciumaluminat eller kalciumsilikat. Ytbeläggningsförfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t a v att substratet är Ti eller legeringar därav, rostfritt stål, Co-Cr-legeringar, annan biokompatibel metall, polymert eller keramiskt material, eller godtycklig kombination därav. Förfarande för att producera en ytbelagd biokompatibel anordning, kännetecknat av stegen: att bilda ett substrat, att avsätta en biokompatibel ytbeläggning som täcker åtminstone en sektion av substratytan med användning av ytbeläggningförfarandet enligt något av kraven 1-23. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 2522 749 §"§"=f.;"r:1= 18 Biokompatibel ytbeläggning, där bindefasen i beläggningen väsentligen består av kalciumaluminathydrat, eller kalciumsilikathydrat, k ä n n e t e c k n a d av att den vidare innefattar ett icke-hydrauliskt fyllmedelspulver i form av en temär oxid av perovskitstruktur som beskrivs av formeln ABO3, där O år syre och A och B är metaller eller godtycklig blandning av sådana. Biokompatibel ytbeläggning enligt krav 25, k ä n n e t e c k n a d a v att den ternära oxiden är kalciumtitanat. Biokompatibel ytbeläggning enligt något av kraven 25 till 26, k ä n n e t e c k n a d av att den vidare innefattar partiklar eller fragment av ett eller flera biokompatibla material valda från gruppen innefattande kalciumkarbonat, kalciumfosfat, apatit, fluoroapatit, karbonat-apatiter, och hydroxiapatit. Biokompatibel ytbeläggning enligt något av kraven 25 till 27, kä n ne t e c k n a d av att den har en tjocklek i storleksordningen 0,1-500 pm, och företrädesvis är mindre än 50 pm. Biokompatibel ytbeläggning enligt något av kraven 25 till 28, kä n ne t e c kn a d av att den har avsatts med användning av ytbeläggningsförfarandet enligt något kraven l till 23. Ytbelagd anordning, innefattande ett substrat och en yta som täcker åtminstone en sektion av substratytan, k ä. n n e t e c k n a d a v att ytbeläggningen är en biokompatibel ytbeläggning enligt något av kraven 25 till 29. Ytbelagd anordning enligt krav 30, k ä n n e t e c k n a d a v att substratet är Ti eller legeringar därav, rostfritt stål, Co-Cr-legeringar, annan biokompatibel metall, polymert eller keramiskt material, eller godtycklig kombination därav. 32. . . - .i u u: r 1 n en. n un: sl'- _ .ë . ». u- . . x > ~ f _ . I u. .U .a ~ n u.. o I . a . u n v o o v n o o n v vn -I ' ' 19 Ytbelagd anordning enligt något av kraven 30 till 31, k ä. n n e t e c k n a d av att den är en medicinsk anordning, medicinsk anordning för implantering, artificiell eller ortopedisk anordning, ryggradsimplantat, ledimplantat, fästelernent, benspik, benskruv eller en benförstärkningsplatta.