DE2652611A1 - Keramikmaterial fuer implantate und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
Keramikmaterial fuer implantate und verfahren zu seiner herstellungInfo
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Description
Ο« -IN·. DIFI. INI. M SC. . J.tL.-.'.IVI. DH. DIPL.-PHY».
HÖGER - STELi-RtCHT - GR)ESSBACH - HAECKER
A 42 034 b
k - 125
18. November 1976
Tokyo Medical and Dental University 1-5-45, Yushima, Bunkyo-ku,
T ο k i ο , Japan
Keramikmaterial für Implantate und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Keramikmaterial für Implantate auf dem Gebiet der Orthopädie und der Zahnheilkunde mit Anteilen
von Ilydroxiapatit und Whitlockit , sowie ein Verfahren
zum Herstellen eines solchen keramischen Materials.
In neuerer Zeit wurden energische Versuche unternommen,
neue Implantatmaterialien zu entwickeln, welche in den mensch-
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lichen Körper oder einen Tierkörper sicher eingepflanzt werden können, um als Prothese für einen Knochen oder einen
Zahn zu dienen, der durch einen Unfall, eine Krankheit, wie zum Beispiel einen Knochentumor, durch Karies oder
durch eine schwerwiegende Zahnkrankeit beschädigt wurde. Das Implantatmaterial soll dabei fest in das lebendige
Gewebe eingebunden werden, ohne daß sich irgendwelche Abstoßphänomene ergeben, so daß die einwandfreie Funktion
des Implantats für einen langen Zeitraum gewährleistet ist.
Auf dem Gebiet der Orthopädie und der Zahnheilkunde werden derzeit verschiedene metallische und organische
Materialien als Implantate für Knochen oder Zähne verwendet. Diese metallischen und organischen Materialien haben jedoch
verschiedene Nachteile und sind somit als Prothesen im Körper von Menschen oder Tieren nicht befriedigend. Andererseits
sind Keramikmaterialien aus anorganischen Stoffen im Körper von Menschen oder Tieren stabil und besitzen hierzu
eine hervorragende Affinität, so daß sie zu einem überaus nützlichen Material als Prothesen auf dem Gebiet der Orthopädie
und der Zahnmedizin werden. In neuerer Zeit sind keramische Materialien., wie die sogenannten "Biogläser" (bio glasses)
eines SiOp-Na^O-CaO-P „0,- Typs, glasartige Kohlenstoffe und
Al2O3 praktisch als Implantatmaterialien für Knochen oder
Zähne verwendet worden. Diese bekannten künstlichen Keramikmaterialien haben jedoch insofern Nachteile, als sie chemisch
nicht an das lebende Gewebe gebundet werden und folglich lediglich als Fremdkörper dauernd in dem Körper gehalten werden.
Hydroxiapatit, ein Kalziumphosphat mit folgender Strukturformel: Ca1. (PO.) 3OH,bildet einen Hauptbestandteil der
Mineralien von Knochen und Zähnen. Folglich haben während der
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letzten zwei oder drei Jahre Keramikmaterialien auf der Grundlage von Hydroxiapatit auf dem Gebiet der Orthopädie
und der Zahnheilkunde ein zunehmendes Interesse gefunden. Beispielsweise beschreibt die veröffentlichte japanische Patentanmeldung
No. 51-40400 die Verwendung und Herstellung eines polykristallinen Keramikmaterials auf der Grundlage von
Hydroxiapatit. Gemäß dieser Patentanmeldung erhält man das polykristalline Keramikmaterial, indem man ein Kalziumion
und ein Phosphation in einem wässerigen Medium reagieren läßt, indem man das dabei erhaltene gelatinöse Präcipitat
von Kalziumphosphat mit einem molaren Ca/P-Verhältnis zwischen 1,5 und 1,67 von dem wässrigen Medium trennt und
es dann brennt. Bei diesem Verfahren ist es jedoch schwierig, das gelatinöse Kalziumphosphat von dem wässrigen Medium zu
trennen, da diese Trennung sehr sorgfältig durchgeführt v/erden muß.
Das molare Ca/P-Verhältnis des gelatinösen Kalziumphosphats ändert sich im Verlauf der Zeit (vgl. H. Aoki, Reports of
the Institute for Medical and Dental Engeneering, No. 7, pages 107 bis 111 (1973) ). Folglich ist es schwierig, das molare
Ca/P-Verhältnis des gelatinösen Kalziumphosphats für eine längere Zeit konstant zu halten, und es ist demgemäß
unmöglich, das gelatinöse Kalziumphosphat für eine lange Zeit als stets gebrauchsfertiges Ausgangsmaterial für die
Kalzinierung bereitzuhalten. Außerdem wird der Hydroxiapatit, den man durch Erhitzen des aus der in wässriger Lösung durchgeführten
Reaktion erhaltenen gelatinösen Kalziumphosphats gewinnt, bei einer Temperatur über 1250° C teilweise in
Whitlockit abgebaut. Folglich ist es schwierig, ein Endprodukt konstanter Zusammensetzung zu erhalten. Ausgehend von dem
vorstehend beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung
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die Aufgabe zugrunde, ein Keramikmaterial für Implantate
sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung vorzuschlagen, mit dem die obigen Nachteile vermieden werden können. Diese Aufgabe
ist durch ein Keramikmaterial der eingangs beschriebenen Art gelöst, welches gemäß der Erfindung durch folgendes
Verfahren zu seiner Herstellung gekennzeichnet ist: man mischt zwischen 50 und 99,5 Gew-% eines kristallinen
Hydroxiapatits mit 0,5 bis 50 Gew-% Whitlockit und
sintert dann die Mischung bei einer Temperatur zwischen 900 und 1400°C, wobei man den kristallinen Hydroxiapatit durch
eine Reaktion in der festen Phase gewinnt, indem man eine Mischung aus Kalziumphosphat mit einem molaren Ca/P-Verhältnis
zwischen 1,5 und 1,67 und aus einer zumindest stöchiometrischen
Menge einer Kalziumverbindung auf eine Temperatur zwischen 500 und 10000C erhitzt, wobei als Kalziuraverbindung
mindestens eine der folgenden Verbindungen verwendet wird: CaCO3, CaO, Ca(OH)2, CaF3, Ca(COO)2, Ca(NO3) 2,
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend in Verbindung mit einer Zeichnung noch näher erläutert und/oder
sind Gegenstand von Schutzansprüchen. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1a bis 1e: photographische Darstellungen der umgekehrten
postitiven Bilder von photographischen Röntgenaufnahmen, welche die Zustände von künstlichen
Zahnwurzeln zeigen, die aus gesintertem Apatit verschiedener Zusammensetzung bzw. aus Gold
bestehen, und die in die durch Ziehen eines Zahnes freigelegte Zahnhöhle eines Hundes eingepflanzt
sind, und zwar zwei Monate nach der Einpflanzung;
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Fig. 2 eine Mikrophotographie, die von einem Elektronenmikroskop mit 2400-facher Vergrößerung aufgenommen
wurde und die den Zustand einer künstlichen Zahnwurzel gemäß der Erfindung im lebenden Gewebe eines
Hundes drei Monate nach der Einpflanzung der Zahnwurzel zeigt.
Der kristalline Hydroxiapatit, der als Ausgangsmaterial
für die erfindungsgemäße Keramikmischung verwendet werden kann, kann hergestellt werden, indem man ein Kalziumphosphat
mit einem molaren Ca/P-Verhältnis zwischen 1,5 und 1,67 in der festen Phase mit einer stochiometrxschen Menge oder
mehr einer Kalziumverbindung bei einer Temperatur zwischen 500 und 10000C zur Reaktion bringt. Die Reaktion in der
festen Phase kann in Luft oder Dampf stattfinden. Wenn gegenüber dem stöchiometrischen Verhältnis ein Überschuß der
Kalzium-Verbindung verwendet wird, sollte der erhaltene Hydroxiapatit mit Wasser oder einer wässrigen NH.Cl-Lösung
gewaschen werden, um den überschüssigen Anteil der Kalzium-Verbindung zu entfernen. Die erfindungsgemäße Reaktion
in der festen Phase macht es möglich, einen Hydroxiapatit zu erzeugen, der stöchiometrisch rein ist und der sich
ganz hervorragend sintern läßt. Der erfindungsgemäß erhaltene Hydroxiapatit ist thermisch sehr stabil, so daß er überhaupt
nicht zerfällt, selbst wenn er auf eine Temperatur von 14000C erhitzt wird.
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Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Keramikmischung wird die Mischung aus kristallinem Hydroxiapatit und
Whitlockit vor dem Sintern vorzugsweise auf eine Korngröße zwischen 20 und 300 mesh ( DIN-Siebgrössen von 6 bis über 100)
gebracht. Vor oder während des Sinterns wird die Mischung aus kristallinem Hydroxiapatit und Whitlockit durch Preßformen
in die gewünschte Form gebracht. Wenn das Preßformen vor dem Sintern durchgeführt werden soll, kann dies unter
Verwendung einer Formpresse oder einer Gummipresse durchgeführt werden, und zwar vorzugsweise bei einem Druck zwischen
500 und 5000 kg/cm . Der geformte bzw. gepreßte Gegenstand wird dann bei einer Temperatur zwischen 900 und 1400 C
für eine Dauer zwischen 10 Minuten und 10 Stunden gesintert, und zwar vorzugsweise in Luft oder einem inerten Gas, wie
z.B. N0, CO Helium oder Argon. Wenn das Preßformen während
des Sinterns geschieht, dann kann es durch Heiß-Preß-Sintern
bei einer Temperatur zwischen 900 und 1400°C unter einem
2
Druck zwischen 50 und 5000 kg/cm , vorzugsweise zwischen
Druck zwischen 50 und 5000 kg/cm , vorzugsweise zwischen
50 und 1000 kg/cm während eines Zeitraums zwischen einer Minute
und 5 Stunden, erfolgen.
Vor dem Sintern kann der Mischung aus kristallinem Hydroxiapatit und Whitlockit mindestens eine der folgenden Verbindungen;
MgO, Na2O, K2O, CaF2, Al3O3, SiO3, Fe3O3, MnO2, ZnO und C
zugesetzt werden, und zwar in einer Menge zwischen 0,1 und Gew-% bezogen auf das Gewicht der Mischung von kristallinem
Hydroxiapatit und Whitlockit.
Das erfindungsgemäße Keramikmaterial ist sehr dicht und
besitzt eine Dichte, die zwischen 55% und etwa 100% der theoretischen Dichte liegt. Das Keramikmaterial besitzt außerdem
eine gute Festigkeit. Beispielsweise wurden Probekörper
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des Materials mit einem Durchmesser von 1 cm und einer Länge von 1 cm untersucht. Diese Probekörper wurden durch
Preßformen einer Mischung von kristallinem Hydroxiapatit und Whitlockit mit einem Anteil von 45 Gew-% des Whitlockit
erhalten, die nach dem Preßformen bei einer Temperatur zwischen 1000 und 1300°C gesintert wurden. Es zeigte sich,
daß die Probekörper eine Druckfestigkeit aufwiesen, die etwa 2 bis 10 mal größer war als diejenige von solchen
Probekörpern, die in der gleichen Weise aus reinem, kristallinem Hydroxiapatit hergestellt wurden. Außerdem besitzt das
Keramikmaterial gemäß der Erfindung eine ganz hervorragende Affinität zu den lebendigen Geweben. Wenn eine künstliche
Zahnwurzel aus dem erfxndungsgemäßen Material in eine durch Zahnextraktion freigelegte Zahnhöhle eines Hundes eingesetzt
wird, dann wird sie sicher in der Zahnhöhle verankert, wobei sich die weichen Teile mit der künstlichen Zahnwurzel
verkleben und wobei sich innerhalb von 2 oder 3 Wochen neues Knochengewebe um die Oberfläche der künstlichen Zahnwurzel
bildet. Eine Untersuchung der Löslichkeit in destilliertem Wasser zeigte, daß Whitlockit (Ca3(PO.)-) eine Löslichkeit
besitzt, die etwa 10 mal so groß ist wie diejenige von Hydroxiapatit. Folglich kann angenommen werden, daß dann, wenn das
erfindungsgemäße Keramikmaterial in den Körper eines Menschen oder Tieres eingepflanzt wird, der Whitlockit sanft gelöst
wird und daß dies die Knochenbildung rund um das Implantat fördert.
Es ist möglich, die fertige Mischung in einen glasförmigen Zustand zu überführen, in dem die Mischung von Hydroxiapatit
und Whitlockit, welche SiO3 und Na_0 enthält, gesintert wird.
Dies ist ein Vorteil, da das Material leicht in die gewünschte Form gebracht werden kann. Beim erfindungsgemäßen Keramik-
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material kann K^O mit Vorteil dazu dienen, daß die Fertigmischung
einen glasförmigen Zustand aufweist, wobei MgO und C die Biegefestigkeit des Materials erhöhen können und wobei
CaF2 und AL3O3 in dem Sinne wirksam sind, daß sie die
mechanische Festigkeit verbessern und die Härte des Materials erhöhen. Zusätze von ZnO, MnO» und Fe3O3 machen es
möglich, das Material innerhalb eines breiten Temperaturbereichs zu sintern.
Wie oben erwähnt, ist der kristalline Hydroxiapatit, welcher
erfindungsgemäß als Ausgangsmaterial verwendet werden kann, stöchiometrisch rein, hervorragend zu sintern und thermisch
sehr stabil. Folglich wird das resultierende Keramikmaterial sehr dicht, besitzt eine hohe Festigkeit und kann bezüglich
der Anteile von Hydroxiapatit und Whitlockit eine gewünschte Zusammensetzung haben, und zwar in Abhängigkeit von den
Mengen, in denen diese Stoffe verwendet werden. Der kristalline Hydroxiapatit schrumpft beim Formen und Sintern nicht sehr
stark, so daß man ihm mit hoher Genauigkeit die gewünschte endgültige Form erteilen kann.
Das Keramikmaterial gemäß der Erfindung kann mit Vorteil als Implantatmaterial auf dem Gebiet der Orthopädie und der
Zahnheilkunde verwendet werden,und zwar in Form gepreßter und gesinterter Körper aus diesem Material. Das erfindungsgemäße
Keramikmaterial kann aber auch als Oberflächenbeschichtung auf einen geeignet geformten Grundkörper aufgebracht
werden.
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Die Erfindung wird nachstehend durch erläuternde, jedoch nicht einschränkende, Beispiele näher erläutert.
Eine Menge von 11 einer wässrigen Lösung von Na-HOP,
in einer Menge von 0,3 mol/1 wurden 16g von körnigem
NaOH zugesetzt, woraufhin dann unter Rühren tropfenweise eine wässrige Lösung von CaCl2 mit einer Menge von 0,5 mol/1
zugesetzt wurde. Diese Mischung ließ man bei 25°C und einem pH-Wert zwischen 8 und 9 für 24 Stunden reagieren, um ein
Kalzium-Phosphat mit einem molaren Ca/P-Verhältnis zwischen 1,5 und 1,6 zu erhalten. Das so erhaltene Kalziumphosphat
wurde mit Wasser gewaschen, gefiltert und dann so getrocknet, das ein mikrokristallines Pulver erhalten wurde. Das Kalziumphosphatpulver
wurde mit Ca(OH)- in einem molaren Verhältnis von 2:1 gemischt, woraufhin dann die Mischung in Luft für
die Dauer einer Stunde bei 900 C reagieren konnte, um Hydroxiapatit zu erhalten. Das Röntgen-Beugungsgitter des
so erhaltenen Hydroxiapatits zeigte,daß dieser rein war und außerdem äußerst kristallin. Eine genaue Berechnung der
Gitterkonstanten zeigte, daß a = 9,408-0,001AE, c = 6,875±O,OO2Ai
und V = 5,27,0-0,2AE. Die Berechnung bewies, daß der bei dem Versuch erhaltene Hydroxiapatit eine beträchtlich kürzere
a-Achse besaß und ein kristalliner Körper mit einer Dichte von 3,16g/cm war und damit dichter als der Hydroxiapatit,
der in der bekannten Weise aus einer Lösung gewonnen wurde oder auch dichter als natürlicher Apatit. Das molare Ca/P-Verhältnis,
welches durch das Verfahren der atomaren Absorptionsspektroskopie ermittelt wurde sowie durch das
Verfahren der Kolorimetrie, betrug 1,67, was dem errechneten Wert entsprach. Der Hydroxiapatit war thermisch stabil, so daß
- 10 -
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"*-
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er überhaupt nicht zersetzt wurde, selbst wenn er auf die hohe Temperatur von 1400 C erhitzt wurde.
55 Gewichtsteile des Hydroxiapatits gemäß Beispiel 1 wurden mit 45 Gewichtsteilen von Whitlockit durch Mahlen in einem
Mörser gemischt. Die Partikelgröße der gemahlenen Mischung wurde auf einen Wert von 250 mesh gebracht. Anschließend
wurden 2 g der Mischung durch Preßformen unter einem Druck
2
von 1000 kg/cm für 3 Minuten zu einer Säule geformt, welche einen Durchmesser von 10 mm und eine Länge von 7 mm aufwies. Diese Säule wurde dann in Luft bei einer Temperatur von 1350 für die Dauer einer Stunde gesintert.
von 1000 kg/cm für 3 Minuten zu einer Säule geformt, welche einen Durchmesser von 10 mm und eine Länge von 7 mm aufwies. Diese Säule wurde dann in Luft bei einer Temperatur von 1350 für die Dauer einer Stunde gesintert.
Der auf diese Weise erhaltene gesinterte Probekörper war
opak und besaß eine Dichte, die etwa bei 97 der theoretisch möglichen Dichte lag. Außerdem besaß der Probekörper eine
;i1
2
2
Druckfestigkeit von 2500 kg/cm und eine Biegefestigkeit
von 700 kg/cm
Der Versuch gemäß Beispiel 2 wurde wiederholt, wobei jedoch
als Ausgangsmaterial jeweils die in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Mischungen verwendet wurden und wobei gesinterte
Säulen bzw. Probekörper der gleichen Größe erhalten wurden. Es wurde jedoch MgO und Al3O3 in Form eines Drahtes mit einem
Durchmesser von etwa 1 um und mit einer Länge von etwa 10 um
verwendet, und es wurde auch C in Form einer Faser der
gleichen Abmessungen verwendet.
- 11 -
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VD >£· ι
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σ\ Ο"
O CD OO
Beispiel Ca5(PO4J3OH Ca3(PO4J3 ilgO Na3O K3O CaF3 Al3O3 SiO3 Fe3O3 MnO3 ZnO C
No.
No.
3 | 95 | 5 | 2,8 | 1,0 | 1,0 | 0;2 |
4 | 50 | 45 | 0,8 | 1,8 | 0,2 | 0,2 |
5 | 90 | 7 | 10 | |||
6 | 85 | 5 | 5 | |||
7 | 90 | 5 | ||||
8 | 85 | 5 | ||||
9 | 90 | 5 | ||||
10 | 85 | 5 | ||||
11 | 90 | 5 | ||||
12 | 85 | 5 | ||||
13 | 85 | 5 | ||||
14 | 85 | 5 | ||||
15 | 85 | 5 | ||||
10
5
5
10
10
10
ro cn cn
10
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k - 125 -4*-
18.XI.1976 _
Die Bestimmung der Druckfestigkeit der Probekörper zeigte,
daß die Produkte gemäß Beispiel 6 und 7 die höchste Festigkeit
2 besaßen, nämlich eine Druckfestigkeit von 4000 kg/cm . Die
Produkte gemäß Beispiel 8 und 9 besaßen eine Druckfestigkeit
2
von 3500 kg/cm f während das Produkt gemäß Beispiel 5 eine
von 3500 kg/cm f während das Produkt gemäß Beispiel 5 eine
2
Druckfestigkeit von 3000 kg/cm aufwies. Die übrigen Produkte
Druckfestigkeit von 3000 kg/cm aufwies. Die übrigen Produkte
2 besaßen Druckfestigkeiten zwischen 2500 und 3000 kg/cm .
Sämtliche Produkte besaßen eine Biegefestigkeit zwischen
2
800 und 1000 kg/cm und eine Dichte zwischen 85 und 95% der
800 und 1000 kg/cm und eine Dichte zwischen 85 und 95% der
theoretisch möglichen Dichte.
Der Versuch gemäß Beispiel 2 wurde wiederholt, jedoch ohne Verwendung von Whitlockit. Es wurde eine gesinterte Säule
bzw. ein Probekörper mit den in Beispiel 2 angegebenen Abmessungen erhalten.
Der Probekörper besaß eine Dichte, die 95% der theoretischen
2 Dichte entsprach und eine Druckfestigkeit von 1500 kg/cm ,
was etwa 50% der Druckfestigkeit des Probekörpers gemäß Beispiel 2 entspricht.
Jedes der Ausgangsmaterialien mit der Zusammensetzung gemäß Beispiel 3,4 und 5 wurde einer Heißpreßsinterung bei einer
Temperatur von 1300°C und einem Druck von 200 kg/cm für eine
Stunde unterworfen. Die dabei erhaltenen Produkte waren trans-
2 parent und besaßen eine Druckfestigkeit von etwa 500 kg/cm
— 13 ■■·
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und eine Biegefestigkeit von etwa 1200 kg/cm
Säulenförmige Probekörper, wie sie gemäß Beispiel 3, 4 und
5 sowie gemäß dem Vergleichsversuch erhalten wurden,und ein Probekörper mit den gleichen Abmessungen aus Gold wurden
als künstliche Zahnwurzel in eine durch Zahnextraktion freigelegte Zahnhöhle eines Hundes eingesetzt. Ein erwachsener
Hund wurde betäubt und der erste Molar des Unterkiefers wurde dem Hund gezogen. Unmittelbar nach der Extraktion wurden
die Probekörper in die Zahnhöhle eingesetzt. Die eingepflanzten Probekörper wurde mittels Röntgenaufnahmen beobachtet.
Die Röntgenaufnahmen gemäß Fig. 1a bis 1e entsprechen
den Probekörpern gemäß Beispiel 3, 4 und 5 sowie gemäß dem Vergleichsbeispiel und einem Probekörper aus Gold. Wie die
Figuren 1a bis 1d zeigen, lassen sich in der Nähe der oberen Enden der Produkte gemäß Beispiel 3, 4 und 5 und des Produktes
gemäß dem Vergleichsbeispiel starke Durchlässigkeitsbilder beobachten, was beweist, daß diese Produkte den
Knochen stark absorbierten und damit fest in das lebende Gewebe eingebettet sind. Im Gegensatz dazu zeigt Fig. 1e,
daß der Probekörper aus Gold keine Affinität zu dem lebenden Gewebe besaß.
Fig. 2 zeigt, wie der Probekörper gemäß Beispiel 3 drei Monate nach der Einpflanzung in das lebende Gewebe eingebunden ist.
Die Fig. 2 zeigt besonders deutlich, daß der Probekörper sehr stark mit dem neu gebildeten Knochengewebe verwachsen
ist.
- 14 -
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Vier Probekörper, die ähnlich wie im Beispiel 3 erhalten wurden und Dichten von 55, 65, 75 und 85% der theoretischen
Dichte besaßen, wurden in der Weise untersucht, wie dies im Beispiel 17 beschrieben ist. Es zeigt sich, daß innerhalb
von zwei Monaten um alle Oberflächen sämtlicher Probekörper Knochengewebe gebildet wurde. Insbesondere wurde rund um
die Oberfläche des Probekörpers mit einer Dichte von 85% das Knochengewebe innerhalb von 2 Wochen gebildet.
- 15 Ansprüche
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Leerseite
Claims (10)
- Patentansprüche :Hydroxiapatit und Whitlockit, gekennzeichnet durch folgendes Verfahren zu seiner Herstellung:man mischt zwischen 50 und 99,5 Gew-% eines kristallinen Hydroxiapätits mit 0,5 bis 50 Gew-% Whitlockit und sintert dann die Mischung bei einer Temperatur zwischen 900 und 1400°C, wobei man den kristallinen Hydroxiapatit durch eine Reaktion in der festen Phase gewinnt, indem man eine Mischung aus Kalziumphosphat mit einem molaren Ca/P-Verhältnis zwischen 1,5 und 1,67 und aus einer zumindest stöchiometrischen Menge einer Kalziumverbindung auf eine Temperatur zwischen 500 und 1000°C erhitzt, wobei als Kalziumverbindung mindestens eine der folgenden Verbindungen verwendet wird: CaCO3, CaO, Ca(OH)3, CaF3, Ca(COO)2/ Ca(NO3J3, CaCl2.
- 2. Keramikmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung aus Hydroxiapatit und Whitlockit mindestens eine der folgenden Verbindungen: MgO, Na3O, K2O, CaF2, Al3O3, SiO2, Fe3O3, MnO3, ZnO und C. zugesetzt wird, und zwar in einer Menge zwischen 0,1 und 45% bezogen auf das Gewicht der Mischung von Hydroxiapatit und Whitlockit.- 16 -709821/0940A 42 034 bk - 125 - «· -18.XI.1976 λ
- 3. Verfahren zur Herstellung eines Keramikmaterials nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:man mischt zwischen 50 und 99,5 Gew-% eines kristallinen Hydroxiapatits und zwischen 0,5 und 50 Gew-% von Whitlockit und man sintert diese Mischung dann bei einer Temperatur zwischen 900° und 1400 C, wobei man den kristallinen Hydroxiapatit durch eine Reaktion in der festen Phase gewinnt, indem man eine Mischung aus Kalziumphosphat mit einem molaren Ca/P-Verhältnis zwischen 1,5 und 1,67 und aus einer zumindest stöchiometrischen Menge einer Kalziumverbindung auf eine Temperatur zwischen 500 und 1000°C erhitzt, wobei als Kalziumverbindung mindestens eine der folgenden Verbindungen verwendet wird: CaCO3, CaO, Ca(OH)2, Ca(COO)2, Ca(NO3)2, CaCl3.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man der Mischung aus Hydroxiapatit und Whitlockit zumindest eine der folgenden Verbindungen: MgO, Na-O, K«0, CaF2, Al3O3, SiO3, Fe3O , MnO3, ZnO und C zusetzt, und zwar in einer Menge zwischen 0,1 und 45% bezogen auf das Gewicht der Mischung von Hydroxiapatit und Whitlockit vor dem Sintern.
- 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mischung aus Hydroxiapatit und Whitlockit zuerst durch Pressen formt und dann bei der genannten Temperatur für eine Zeit zwischen 10 Minuten und 10 Stunden sintert.- 17 -709821/0940A 42 O34 b OCCOC11k - 125 - ι*- 2Β5ΖΒΠ18.XI.1976
- 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daßdie Preßformung bei einem Druck zwischen 500 und 5OOO kg/cm unter Verwendung einer Formpresse oder einer Gummipresse durchgeführt wird.
- 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Sinterung in Luft oder N~, CO ~, Helium oder Argon durchführt.
- 8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Preßformung der Mischung von Hydroxiapatit undWhitlockxt bei der genannten Temperatur während desSinterns mit einem Druck zwischen 50 und 5000 kg/cmdurchführt, welcher für eine Zeit zwischen 1 Minute und 5 Stunden aufrecht erhalten wird.
- 9. Verfahren nach Anspruch 8f dadurch gekennzeichnet,daß die Heiß-Press-Sinterung unter einem Druck zwischen2
5O und 1OOO kg/cm durchgeführt wird. - 10. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nman die Teilchengröße von Hydroxiapatit und Whitlockxt in der Mischung auf eine Siebgröße zwischen 20 und 3OO meslu bringt.709821/09Λ0
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