Synthesis of Hydroxyapatite Composite Nanopowder Using Co-precipitation

• Main Authors: SUNG, YUN MO, HWANG, SANG HO, KIM, DAE HUI, SUNG, HUN, LEE, YONG JI, G. M., ANILKUMAR, CHANG, KYUNG TAE, PARK, HA NA, PARK, GYEONG SU, LEE, JEONG CHEOL, LEE, JIN GYEONG
• Format: Patent
• Language: English; Korean
• Published: 18.06.2004
• Edition: 7
• Subjects: MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF; NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS,MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES ASDISCRETE UNITS; NANOTECHNOLOGY; PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING

PURPOSE: Provided is a simple preparation method of nano-sized hydroxyapatite composite powder, HAp/YSZ powder, with excellent fracture toughness and abrasion resistance by co-precipitation process. CONSTITUTION: The nano-sized hydroxyapatite(HAp, Ca10(PO4)6(OH)2) is prepared by the following steps of: preparing Ca-precursor solution and P-precursor solution by dissolving calcium nitrate(or calcium hydroxide) and ammonium phosphate in water to be a Ca/P ratio of 1.67-2.0; adding NH4OH to each solution to get calcium nitrate slurry(a first solution) and ammonium phosphate slurry(a second solution); preparing zirconium nitrate slurry(a third solution) and yttrium nitrate slurry(a fourth solution) by dissolving zirconium nitrate hydrates and yttrium nitrate hydrates in water, and adding NH4OH to each solution to be pH10.4; dropping the fourth solution to the third solution to form hydroxyapatite/yttrium stabilized zirconia(HAp/YSZ) for 1hr, standing and filtering to get HAp/YSZ gel; calcining the gel at 250-300deg.C for 1-3hrs and crystallizing at 800-1200deg.C over 0.5hrs; and wet-ball milling prepared hydroxyapatite powder. 본 발명은 공석출법을 이용한 수산화아파타이트 복합나노분말의 제조방법으로서, (a): 수산화아파타이트 용액과 취성방지 및 내마모성 향상으로 안정화된 지르코니아 용액을 혼합하는 단계; (b): 상기 단계 (a)의 혼합액으로부터 수산화아파타이트 결정과 지르코늄 결정을 공석출하는 단계; 및 (c): 상기 단계 (b)에서 공석출된 겔상태를 결정화시키고 얻어진 결정을 나노 크기의 입자로 분쇄하는 단계를 포함한다. 상기 구성에 의하면 간단한 공정에 의해 파괴인성과 내마모성이 우수한 Ti-6Al-4V합금 코팅용 수산화아파타이트 복합나노분말을 제조할 수 있다. 또한 칼슘을 비화학당량으로 과량 투입하는 경우 고온 결정화처리시 열분해로 인한 상분리의 문제를 해결할 수 있다.