本發明涉及生物醫學工程領域，特別涉及一種具有生物活性的納米氧化物陶瓷薄膜。

背景技術：

生物工程材料是涉及與生物系統相互作用的一類物質、表面或結構的材料。作為一門科學，生物工程材料大約有五十年的歷史。生物材料的研究被稱為生物材料科學或生物材料工程，也已經有了廣泛和深入的研究。在其歷史上，許多政府，研究機構和公司都投入了大量的資金來研究和開發新的材料及其產品。生物材料科學包括了了醫學、生物學、化學、組織工程和材料科學等方面的內容。任何與活體組織、生物體或微生物接觸的材料，都必須考慮其生物相容性和生物活性的問題。

解決生物工程材料的生物相容性和生物活性的問題有兩個方法：一是采用具有生物體類似化學組成的材料。如羥基磷灰石涂層作為髖關節植入物改善了的髖關節的生物相容性和生物活性。但這類材料通常具有較低的強度和斷裂韌性，并且與基體材料的連接強度很差，限制了他們的應用。另一種是采用化學惰性的材料，而讓其具有與生物體類似的結構來改善它們的生物相容性和生物活性。生物材料可以是一種用于移植材料的自體、異體或異種移植材料。

自組裝是現代科學界最常用的一個術語，在不受任何外力的影響下出現粒子（原子、分子、膠體、膠束等）的自發性聚集，并形成熱力學上穩定的結構。如在冶金和礦物學中7個晶體系統的發現（如面心立方、體心立方、等），就是原子自組裝的一個例子。分子的自組裝也廣泛地存在于生物系統之中，形成了各種復雜的生物結構。我們可以發現具有優越機械性能的生物材料和它的微觀結構特征，同時，自組裝也成為了化學合成和納米技術的新戰略。分子晶體，液晶，膠體，膠束，乳液，相分離的聚合物，薄膜和自組裝單分子膜的所有代表性的高度有序的結構，都是使用這些技術的例子。幾乎所有的天然材料都是具有跨尺度層次結構的。在生物材料中，這種跨尺度層次結構是固有的微觀結構。在結構生物學的歷史上，astbury和woods采用x射線散射測定了頭發和羊毛的層次結構。蛋白質是生物體的基本單元，蛋白質分子的直徑大約在1-100納米之間.骨膠原則是由直徑為1.5nm的基元形成三螺旋結構的有機分子。這些骨膠原分子夾雜著礦物相（如羥基磷灰石、磷酸鈣）按交替方向形成螺旋狀纖維結構單元。這些“單元”是骨骼的基本構建塊，有機和無機相之間約按60/40的體積分數分布。進一步的研究發現，其中的羥基磷灰石晶體是具有直徑約70-100納米和厚度為1納米的板狀結構。幾乎所有的生物材料都具有納米態的基本結構。骨膠原分子能夠被這些納米結構所吸附，羥基磷灰石晶體分子在其間隙中生長，產生了良好的生物活性。因此制備仿生的納米結構薄膜，就能使化學惰性的生物工程材料具有良好的生物相容性和生物活性。

目前，生物材料得到了廣泛的應用，如關節置換，骨板，骨水泥，人工韌帶和肌腱，牙科植入物用于牙齒固定，血管假體，心臟瓣膜，皮膚修復裝置（人工組織），耳蝸置換，隱形眼鏡，乳房植入物，藥物傳遞機制，可持續材料，血管移植，支架，神經導管，手術用縫合線，剪輯，和傷口縫合等。由于氧化鋯具有很高的強度和斷裂韌性，近年來在生物工程材料領域得到了廣泛的應用。另一方面，由于氧化鋯是化學惰性的，具有一定的生物相容性，但不具有生物活性，使其應用受到了一定的限制。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種具有生物活性的納米氧化物陶瓷薄膜，極大地改善了生物醫學工程材料尤其是氧化鋯的生物相容性和生物活性。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種具有生物活性的納米氧化物陶瓷薄膜，通過以下方法制備而得：

（1）在生物醫學工程材料的基材上通過計算機輔助設計和計算機輔助加工形成設計需要的表面結構；這種表面結構可以是微米級及微米級以上的粗糙表面的宏觀結構，可以是異形結構，也可以是光潔表面。表面結構的設計是根據生物醫學工程材料的用途的需要設計的。

（2）制備添加或不添加孔隙形成劑的鍍膜液，所述鍍膜液為納米級氧化鋁懸浮液漿料、釔部分穩定氧化鋯懸浮液漿料、氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯懸浮液漿料中的一種。

（3）采用鍍膜液在步驟（1）處理后的基材的表面結構上鍍膜，高溫燒結，自然冷卻，清洗后獲得單純的具有納米孔隙的薄膜，或內層為微米孔隙薄膜，外層為納米孔隙薄膜的復合膜。本發明形成的納米氧化物陶瓷薄膜其薄膜中的晶粒大小在100-500微米。這樣形成的材料和產品呈現了既具有高的強度和韌性，又具有良好的生物相容性和生物活性。

具有化學惰性的陶瓷材料，如果在其表面形成與蛋白質分子或骨膠元分子大小相匹配的納米結構，蛋白質分子或骨膠元分子將能吸附在這種納米結構上發育生長，呈現良好的生物活性。進一步研究發現，納米孔拓撲結構以及納米孔道內表面水和結構水形態對材料親水性、對吸咐血清，蛋白質，藥物及生長因子有決定性影響；被表面吸附蛋白質誘導的細胞選擇性附著與增生能在含有納米孔結構的氧化鋯納米陶瓷表面分別生成仿生牙周膜軟組織或仿生骨組織。本發明正是利用這一原理，在基體上制備仿生的納米結構薄膜，極大地改善了氧化鋯生物材料和產品的生物相容性和生物活性。

通過動物實驗證明，這類具有微-仿生納米空隙梯度的氧化鋁、釔部分穩定氧化鋯、氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯薄膜結構的生物工程材料及產品呈現了良好的生物相容性和生物活性。

本發明加工的納米氧化物陶瓷薄膜，可以是納米孔隙的薄膜，也可以是內側微米孔隙層薄膜，外側納米孔隙層薄膜。本發明加工的納米氧化物陶瓷薄膜可以用于牙科材料上，也可以用在所有人工骨上面包括頜面骨架，頭骨，髖關節，半月板等等。單純的納米孔隙的薄膜可以與基體上加工的表面結構配合發揮作用，如表面結構由微米級的圖形構成的圖案，厚度0.3-0.5微米，這樣表面結構（微米）-納米孔隙的薄膜（納米）形成微-納米梯度結構，也可以是薄膜本身內側微米孔隙層薄膜，外側納米孔隙層薄膜的復合膜形成膜的微-納米梯度結構。

作為優選，所述納米級氧化鋁懸浮液漿料采用液相共沉淀法或水熱-水解法制成；

液相共沉淀法具體為：向鋁源液中緩慢滴入沉淀劑，強力攪拌使其充分反應，反應完畢后陳化8-12小時以上，用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，干燥后得到氧化鋁前驅體；將氧化鋁前驅體與占氧化鋁前驅體重量1-3%的分散劑混合，加去離子水配置成固相含量為2-15vol%的漿料，調節ph至3-6，攪拌混勻，然后加入行星磨中球磨10-30h，調節漿料ph至8-10，加入占氧化鋁重量1-5%的孔隙成型劑混勻得納米級氧化鋁懸浮液漿料；所述鋁源液為氫氧化鋁懸濁液、氯化鋁溶液、硝酸鋁溶液中的一種；

水熱-水解法具體為：將濃度為0.5-1mol/l的氫氧化鋁懸濁液加入到反應器中，將反應器加熱到40-60℃，保溫2-3小時，加入占氫氧化鋁重量0.5-1%的分散劑，然后加熱至200-250℃，保溫55-65小時進行水熱-水解反應，期間保持反應器內部壓強為2-3mpa，使之逐漸水解沉淀；用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，干燥后得到氧化鋁前驅體；將氧化鋁前驅體與占氧化鋁前驅體重量1-3%的分散劑混合，加去離子水配置成固相含量為2-15vol%的漿料，調節ph至3-6，攪拌混勻，然后加入行星磨中球磨10-30h，調節漿料ph至8-10，加入占氧化鋁重量1-5%的孔隙成型劑混勻得納米級氧化鋁懸浮液漿料。

作為優選，所述釔部分穩定氧化鋯懸浮液漿料采用液相共沉淀法或水熱-水解法制成；

液相共沉淀法具體為：向含有釔源和鋯源液中緩慢滴入沉淀劑，強力攪拌使其充分反應，反應完畢后陳化8-12小時以上，用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，干燥后得到釔含量為2-6mol%的釔部分穩定氧化鋯前驅體；將釔部分穩定氧化鋯前驅體與占釔部分穩定氧化鋯前驅體重量1-3%的分散劑混合，加去離子水配置成固相含量為2-15vol%的漿料，調節ph至3-6，攪拌混勻，然后加入行星磨中球磨10-30h，調節漿料ph至8-10，加入占釔部分穩定氧化鋯前驅體重量1-5%的孔隙成型劑混勻得釔部分穩定氧化鋯懸浮液漿料；

水熱-水解法選擇以下方案之一：

水熱-水解方案1：將濃度為0.5-1mol/l的氫氧化鋯懸濁液加入到反應器中，然后將氧化釔分3-5次加入到反應器中，將反應器加熱到40-60℃，保溫2-3小時，待加入的氧化釔完全溶解后，加入占氫氧化鋯重量0.5-1%的分散劑，然后加熱至200-250℃，保溫55-65小時進行水熱-水解反應，期間保持反應器內部壓強為2-3mpa，使之逐漸水解沉淀；用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，干燥后得到釔含量為2-6mol%的釔部分穩定氧化鋯前驅體；將釔部分穩定氧化鋯前驅體與占釔部分穩定氧化鋯前驅體重量1-3%的分散劑混合，加去離子水配置成固相含量為2-15vol%的漿料，調節ph至3-6，攪拌混勻，然后加入行星磨中球磨10-30h，調節漿料ph至8-10，加入占釔部分穩定氧化鋯前驅體重量1-5%的孔隙成型劑混勻得釔部分穩定氧化鋯懸浮液漿料；

水熱-水解方案2：

將濃度為0.5-0.6mol/l的氯氧化鋯溶液和1mol/l的碳酰二胺按1：1的體積比加入到反應器中，將反應器加熱到150℃進行水熱反應，保溫2-4小時，生成凝膠；取出凝膠，將凝膠與原反應液（原反應液指的是前面的氯氧化鋯溶液與碳酰二胺按1：1的體積比的混合物）按照1:1的重量比混合，在配置有回流冷凝器的燒瓶中，攪拌條件下，在100-150℃的沸騰溫度下繼續進行水解反應得水合氧化鋯溶膠，添加硝酸釔到水合氧化鋯溶膠中，攪拌至硝酸釔完全溶解后，使之逐漸水解沉淀，用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，干燥后得到釔含量為2-6mol%的釔部分穩定氧化鋯前驅體；將釔部分穩定氧化鋯前驅體與占釔部分穩定氧化鋯前驅體重量1-3%的分散劑混合，加去離子水配置成固相含量為2-15vol%的漿料，調節ph至3-6，攪拌混勻，然后加入行星磨中球磨10-30h，調節漿料ph至8-10，加入占釔部分穩定氧化鋯前驅體重量1-5%的孔隙成型劑混勻得釔部分穩定氧化鋯懸浮液漿料。

作為優選，所述氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯懸浮液漿料采用液相共沉淀法或水熱-水解法制成；

液相共沉淀法具體為：向含有鋁源、釔源和鋯源液中緩慢滴入沉淀劑，強力攪拌使其充分反應，反應完畢后陳化8-12小時以上，用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，干燥后得到鋁含量為1-5mol%、釔含量為2-6mol%的氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯前驅體；將氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯前驅體與占氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯前驅體重量1-3%的分散劑混合，加去離子水配置成固相含量為2-15vol%的漿料，調節ph至3-6，攪拌混勻，然后加入行星磨中球磨10-30h，調節漿料ph至8-10，加入占釔部分穩定氧化鋯前驅體重量1-5%的孔隙成型劑混勻得氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯懸浮液漿料；

水熱-水解法選擇以下方案之一：

水熱-水解方案1：將濃度為0.5-1mol/l的氫氧化鋯懸濁液及氫氧化鋁加入到反應器中，然后將氧化釔分3-5次加入到反應器中，將反應器加熱到40-60℃，保溫2-3小時，待加入的氧化釔完全溶解后，加入占氫氧化鋯重量0.5-1%的分散劑，然后加熱至200-250℃，保溫55-65小時進行水熱-水解反應，期間保持反應器內部壓強為2-3mpa，使之逐漸水解沉淀；用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，干燥后得到鋁含量為1-5mol%、釔含量為2-6mol%的氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯前驅體；將氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯前驅體與占氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯前驅體重量1-3%的分散劑混合，加去離子水配置成固相含量為2-15vol%的漿料，調節ph至3-6，攪拌混勻，然后加入行星磨中球磨10-30h，調節漿料ph至8-10，加入占氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯前驅體重量1-5%的孔隙成型劑混勻得氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯懸浮液漿料；

水熱-水解方案2：

將濃度為0.5-0.6mol/l的氯氧化鋯溶液、1mol/l的碳酰二胺按1：1的體積比及氫氧化鋁加入到反應器中，氯氧化鋯溶液與碳酰二胺按1：1的體積比配比，將反應器加熱到150℃進行水熱反應，保溫2-4小時，生成凝膠；取出凝膠，將凝膠與原反應液（原反應液指的是前面的氯氧化鋯溶液與碳酰二胺按1：1的體積比的混合物）按照1:1的重量比混合，在配置有回流冷凝器的燒瓶中，攪拌條件下，在100-150℃的沸騰溫度下繼續進行水解反應得水合氧化鋯溶膠，添加硝酸釔到水合氧化鋯溶膠中，攪拌至硝酸釔完全溶解后，使之逐漸水解沉淀，用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，干燥后得到鋁含量為1-5mol%、釔含量為2-6mol%的氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯前驅體；將氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯前驅體與占氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯前驅體重量1-3%的分散劑混合，加去離子水配置成固相含量為2-15vol%的漿料，調節ph至3-6，攪拌混勻，然后加入行星磨中球磨10-30h，調節漿料ph至8-10，加入占氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯前驅體重量1-5%的孔隙成型劑混勻得氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯懸浮液漿料。

作為優選，所述釔源為硝酸釔、氯化釔中的一種；所述鋯源為氫氧化鋯、氯氧化鋯、硝酸鋯中的一種；所述鋁源為氫氧化鋁、氯化鋁、硝酸鋁中的一種。

作為優選，所述沉淀劑為碳酸氫銨與氨水形成的溶液，其中碳酸氫銨的質量濃度為10-50%；所述孔隙成型劑為微米級孔隙成型劑或納米級孔隙成型劑，微米級孔隙成型劑選自聚乙二醇、硝基纖維素、聚丙烯酸、聚丙醇胺、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚丁二烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚苯酚、聚甲醛、聚酰胺、聚已內酰胺、聚芳醚、聚芳酰胺、聚酰亞胺碳酸酯、對苯二甲酸甲基丙烯酸甲酯中的一種或幾種；納米級孔隙成型劑選自碳酰二胺、乙烯、丙烯、氯乙烯、丁二烯、苯乙烯、丙烯腈、苯酚、甲醛、酰胺、已內酰胺、芳醚、芳酰胺、酰亞胺碳酸酯、乙二醇中的一種或幾種。

微米級孔隙成型劑用于形成0.2-0.5微米的孔隙結構，納米級孔隙成型劑用于形成1-100納米孔隙結構和直徑為1-10nm，長為50nm-500nm的線狀結構和它們的組合。

作為優選，所述生物醫學工程材料為氧化鋁、氧化鋯、釔部分穩定氧化鋯中釔、氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯中的一種。

作為優選，釔部分穩定氧化鋯中釔的含量為2-6mol%，氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯中鋁含量為1-5mol%、釔含量為2-6mol%。

作為優選，步驟（3）中：對步驟（1）處理后的基材以1-10℃/秒的升溫速率升至120-200℃干燥1-2小時再鍍膜，或對步驟（1）處理后的基材以1-10℃/秒的升溫速率升至120-200℃干燥1-2小時，再以10-50℃/秒的升溫速率升至700-1100℃素燒1-2小時再鍍膜；單純的具有納米孔隙的薄膜膜厚為0.3-3微米，內層的微米孔隙薄膜膜厚為0.3-3微米，外層的納米孔隙薄膜膜厚為0.3-3微米；高溫燒結為以1-10℃/秒的升溫速率升至1400-1700℃，保溫2-3小時。

作為優選，步驟（3）中的清洗具體為：依次采用sc1清洗液、sc2清洗液、sc3清洗液、丙酮、酒精和蒸餾水分別超聲清洗10-30min；sc1清洗液配方為：nh4oh:h2o2:h2o體積比為1:1-2:5-7，清洗溫度控制為65-80℃；

sc2清洗液配方為：h2so4:h2o2:h2o體積比為1:1-2:6-8，清洗溫度控制為65-80℃；

sc3清洗液配方為：nh4oh:h2o2:h2o體積比為1:1:3，清洗溫度控制為100-130℃。

本發明的有益效果是：極大地改善了生物醫學工程材料尤其是氧化鋯的生物相容性和生物活性。

附圖說明

圖1是具有微米級宏觀結構和仿生納米孔隙梯度的薄膜結構的生物醫學工程材料及產品示意圖。

圖2是具有光潔表面的仿生納米梯度薄膜結構的生物醫學工程材料及產品示意圖。

圖3是具有異形結構和仿生微米-納米孔隙梯度薄膜結構的生物工程材料及產品示意圖。

圖4是具有光潔表面的仿生微米-納米孔隙梯度薄膜結構的生物工程材料及產品示意圖。

圖5是本發明仿生微米-納米孔隙結構的示意圖，其中圖5a是具有仿生納米單孔孔隙結構的形態，圖5b是具有仿生微米-納米梯度孔隙結構的側視形態，圖5c是具有仿生納米線狀孔隙結構的形態，圖5d是具有仿生納米單孔、多孔和線狀組合孔隙結構的形態。

圖中：1、基材，2、表面結構，3、鍍膜，31微米孔隙的鍍膜，32納米孔隙的鍍膜。

具體實施方式

下面通過具體實施例，對本發明的技術方案作進一步的具體說明。

本發明中，若非特指，所采用的原料和設備等均可從市場購得或是本領域常用的。下述實施例中的方法，如無特別說明，均為本領域的常規方法。

實施例：

1．原料、試劑和清洗工藝：

氫氧化鋯（zro(oh)2?nh2o≥99%）;氯氧化鋯（zrocl2?8h2o≥99%）,硝酸鋯(zr(no3)4·5h2o≥99%),;氧化釔(y2o3≥99.99%);硝酸釔y(no3)3·6h2o，氯化釔（yci3·6h2o≥99.99%）；氫氧化鋁（al(oh)3≥99%）;氯化鋁（alcl3≥99%）,硝酸鋁(al(no3)3·9h2o),無水乙醇，c2h5oh，分析純；蒸餾水h2o；氨水(nh3·h2o、分析純)；硫酸，鹽酸，氨水，雙氧水，去離子水，丙酮，酒精等。

三種清洗劑的配方和工藝：sc1清洗液其配方為nh4oh：h2o2：h2o=1：1：5到1：2：7；清洗溫度為65-80℃；sc2清洗液其配方為hcl：h2o2：h2o=1：1：6到1：2：8；清洗溫度為65-80℃，sc3清洗液其配方為h2so4：h2o2：h2o=1：1：3；清洗溫度為100-130℃。

2．實驗設備

常規玻璃儀器；干燥器；純水系統；全自動電子分析天平；恒溫磁力攪拌器；電熱恒溫水槽；ph酸度計；真空抽濾系統（帶納米級陶瓷過濾及定量濾紙）；離心機；電熱恒溫干燥箱；瑪瑙碾缽；高溫氣體保護實驗爐，正常工作溫度達到1700℃。試驗篩分機（325目、400目、500目，電振），通風柜，氣體保護手套箱，cam加工機床等等。

3．粉末形成系數的測定試驗方案

3.1，試驗目的

單獨考察al、y、zr在沉淀、干燥和煅燒后的粉末形成系數，在實施共沉淀計算物料配比時對理論值予以修正，以保證zr-al-y組成的精確性和純相的形成。

3.2，原理

單獨對al、y，zr的溶液進行沉淀、干燥和煅燒實驗，測定實際形成粉末量的系數=實際形成粉末量/理論值。配方值=理論值/實際形成粉末量的系數。

3.2.1al2o3粉末形成系數

2al(no3)3·9h2o—al2o3

2molal(no3)3·9h2o轉化為1molal2o3。al(no3)3·9h2o摩爾質量為375.13，al2o3摩爾質量為101.96，如果轉化率為100%，則750.26克al(no3)3·9h2o經沉淀、干燥和煅燒后應得到101.96克al2o3。類似地可以計算氫氧化鋁（al(oh)3≥99%）和氯化鋁（zrcl3≥99%）的粉末形成系數。

3.2.2y2o3粉末形成系數

2y(no3)3·6h2o—y2o3

2moly(no3)3·6h2o轉化為1moly2o3。y(no3)3·6h2o摩爾質量為383.06，y2o3摩爾質量為225.81，如果轉化率為100%，則766.12克y(no3)3·6h2o經沉淀、干燥和煅燒后應得到225.81克y2o3。類似地可以計算氯化釔（yci3·6h2o≥99.99%）的粉末形成系數。

3.2.3zro2粉末形成系數

zr(no3)4·5h2o—zro2

理論上，1molzr(no3)4·5h2o轉化為1molzro2。zr(no3)4·5h2o摩爾質量為519.32，zro2摩爾質量為123.22，如果轉化率為100%，則519.32克zr(no3)4·5h2o經沉淀、干燥和煅燒后應得到123.22克zro2。類似地可以計算氫氧化鋯（zro(oh)2?nh2o≥99%）和氯氧化鋯（zrocl2?8h2o≥99%）的粉末形成系數。

其他氫氧化鋯（zro(oh)2?nh2o≥99%）;氯氧化鋯（zrocl2?8h2o≥99%）;氧化釔(y2o3≥99.99%);氯化釔（yci3·6h2o≥99.99%）；氫氧化鋁（al(oh)3≥99%）;氯化鋁（alcl3≥99%）等的粉未形成系數按上述原理測定。通過al、y、zr粉末形成系數的測定，保證al摻雜y穩定zro2組成的精確性和純相的形成。

4.氧化鋁，y部分穩定zro2和鋁摻雜y部分穩定zro2粉末制造工藝方法實例：

4.1.氧化鋁粉末制造工藝方法實例：

4.1.1.氧化鋁粉末a制造工藝方法實例：采用反滴的方法來制備氧化鋁漿料，采用鋁化合物為先驅體，通過外場加熱的方式和精準控制液相共沉淀反應，煅燒的工藝和添加劑來制造出具有不同晶粒大小的純相納米級氧化鋁粉體。沉淀劑采用nh4hco3（10-50%）＋nh3·h2o的混合溶液;把配制好的沉淀劑置于錐形瓶中，錐形瓶置于磁力攪拌器或帶攪拌的恒溫水浴反應器中，含al³⁺母鹽液為氫氧化鋁（al(oh)3≥99%）;氯化鋁（alcl3≥99%）,硝酸鋁(al(no3)3·9h2o)其中的一種；緩慢滴入沉淀劑中，并強力攪拌使其充分反應，反應完畢后陳化8-12小時以上，用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，得到al2o3前驅體。在100-200℃溫度下干燥1-2小時，得到氧化鋁粉體a。

4.1.2氧化鋁粉末b制造工藝方法實例：

采用水熱-水解制造工藝方法：將濃度為0.5-1mol/l的氫氧化鋁懸濁液加入到反應器中，將反應器加熱到40-60℃，保溫2-3小時，加入0.5-1wt%（占氫氧化鋁的用量）的聚乙烯醇，然后加熱至200-250℃,保溫55-65小時進行水熱-水解反應。保持內部壓強為2-3mpa，使之逐漸水解沉淀。用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，得到氧化鋁的前驅體。在100-200℃溫度下干燥1-2小時，得到氧化鋁粉體b。

4.2.y部分穩定zro2粉末制造工藝方法實例：

4.2.1.y(2-6mol%)部分穩定zro2粉末a制造實例如下：采用反滴的方法來制備y部分穩定zro2漿料，把配制好的沉淀劑nh4hco3（10-50%）＋nh3·h2o溶液置于錐形瓶中，錐形瓶置于磁力攪拌器或帶攪拌的恒溫水浴反應器中，將配制好的含y³⁺、zr^4＋母液包括氫氧化鋯（zro(oh)2?nh2o≥99%）、氯氧化鋯（zrocl2?8h2o≥99%）、硝酸鋯(zr(no3)4·5h2o≥99%)其中的一種;硝酸釔y(no3)3·6h2o、氯化釔（yci3·6h2o≥99.99%）其中的一種；緩慢滴入沉淀劑中，并強力攪拌使其充分反應，反應完畢后陳化8-12小時以上，用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，在100-200℃溫度下干燥1-2小時，得到y部分穩定zro2粉體a。

4.2.2.y(2-6mol%)部分穩定zro2粉末c實例如下：將濃度為0.5-1mol/l的zr^4＋的氫氧化鋯（zro(oh)2?nh2o≥99%）懸濁液加入到反應器中，然后把氧化釔分3到5次加入到反應器中。將反應器加熱到40-60℃，保溫2-3小時，待加入的氧化釔完全溶解后，加入氫氧化鋯重量0.5-1wt%的聚乙烯醇，然后加熱至200-250℃，保溫55-65小時進行水熱-水解反應。保持內部壓強為2-3mpa，使之逐漸水解沉淀。用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，在100-200℃溫度下干燥1-2小時，得到y部分穩定zro2粉體c。

4.2.3.y(2-6mol%)部分穩定zro2粉末d制造工藝方法實例如下：將濃度為0.5-1mol/l的zr^4＋的氫氧化鋯（zro(oh)2?nh2o≥99%）懸濁液加入到反應器中，然后把氧化釔分3到5次加入到反應器中。將反應器加熱到40-60℃，保溫2-3小時，待加入的氧化釔完全溶解后，加入氫氧化鋯重量0.5-1wt%的聚丙烯酸和聚乙烯醇1：1重量比的混合物，然后加熱至200-250℃，保溫55-65小時進行水熱-水解反應。保持內部壓強為2-3mpa，使之逐漸水解沉淀。用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，在100-200℃溫度下干燥1-2小時，得到y部分穩定zro2粉體d。

4.2.4.y(2-6mol%)部分穩定zro2粉末e制造實例如下：將濃度為0.5-0.6mol/l的氯氧化鋯（zrocl2?8h2o≥99%）溶液和1mol/l碳酰二胺(nh)2co)反應液加入到反應器中，將反應器加熱到150℃進行水熱反應，保溫2-4小時，生成凝膠。取出水熱反應后獲得的凝膠，再加入一定量（1：1）原反應液，在配置有回流冷凝器的燒瓶中攪拌此溶液，同時在100-150℃沸騰溫度下繼續進行水解反應。所得水合zro2溶膠的轉化率達到99%。添加硝酸釔到水合zro2溶膠中，攪拌此溶液，待加入的硝酸釔完全溶解后，使之逐漸水解沉淀。用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，在100-200℃溫度下干燥1-2小時，得到y部分穩定zro2粉體e。

4.3.al摻雜y部分穩定zro2粉末制造工藝方法實例：

4.2.1.al（1-5mol%）摻雜y(2-6mol%)部分穩定zro2粉末f制造實例如下：采用反滴的方法來制備al摻雜y穩定zro2漿料，把配制好的沉淀劑nh4hco3（10–50%）＋nh3·h2o溶液置于錐形瓶中，錐形瓶置于磁力攪拌器或帶攪拌的恒溫水浴反應器中，將配制好的含al³⁺、y³⁺、zr^4＋母液包括氫氧化鋯（zro(oh)2?nh2o≥99%）、氯氧化鋯（zrocl2?8h2o≥99%）、硝酸鋯(zr(no3)4·5h2o≥99%)中的一種;硝酸釔y(no3)3·6h2o、氯化釔（yci3·6h2o≥99.99%）中的一種；氫氧化鋁（al(oh)3≥99%）、氯化鋁（alcl3≥99%）、硝酸鋁(al(no3)3·9h2o)中的一種；緩慢滴入沉淀劑中，并強力攪拌使其充分反應，反應完畢后陳化8~12小時以上，用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，在100-200℃溫度下干燥1-2小時，得到al摻雜y部分穩定zro2粉體f。

4.3.2.al（1-5mol%）摻雜y(2-6mol%)部分穩定zro2粉末h制造實例如下：將濃度為0.5-1mol/l的zr^4＋的氫氧化鋯（zro(oh)2?nh2o≥99%）懸濁液和氫氧化鋁（al(oh)3≥99%）加入到反應器中，然后把氧化釔分3到5次加入到反應器中。將反應器加熱到40-60℃，保溫2-3小時，待加入的氧化釔完全溶解后，加入氫氧化鋯量0.5-1wt%的聚乙烯醇，然后加熱至200-250℃,保溫55-65小時進行水熱-水解反應。保持內部壓強為2-3mpa，使之逐漸水解沉淀。用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，在100-200℃溫度下干燥1-2小時，得到al摻雜y部分穩定zro2粉體h。

4.3.3.al（1-5mol%）摻雜y(2-6mol%)部分穩定zro2粉末i制造實例如下：將濃度為0.5-1mol/l的zr^4＋的氫氧化鋯（zro(oh)2?nh2o≥99%）懸濁液和氫氧化鋁（al(oh)3≥99%）加入到反應器中，然后把氧化釔分3到5次加入到反應器中。將反應器加熱到40-60℃，保溫2-3小時，待加入的氧化釔完全溶解后，加入氫氧化鋯量0.5-1wt%的聚丙烯酸和聚乙烯醇1：1的混合物，然后加熱至200-250℃,保溫55-65小時進行水熱-水解反應。保持內部壓強為2-3mpa，使之逐漸水解沉淀。用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，在100-200℃溫度下干燥1-2小時，得到al摻雜y部分穩定zro2粉體i。

4.3.4.al（1-5mol%）摻雜y(2-6mol%)部分穩定zro2粉末j制造實例如下：將濃度為0.5-0.6mol/l的氯氧化鋯（zrocl2?8h2o≥99%）懸濁液和1mol/l碳酰二胺(nh)2co)反應液和將氫氧化鋁（al(oh)3≥99%）加入到反應器中，將反應器加熱到150℃進行水熱反應，保溫2-4小時，生成凝膠。取出水熱反應后獲得的凝膠，再加入一定量（1：1）原反應液，在配置有回流冷凝器的燒瓶中攪拌此溶液，同時在沸騰溫度下繼續進行水解反應。所得水合zro2溶膠的轉化率達到99%。添加硝酸釔到水合zro2溶膠中，攪拌此溶液,待加入的硝酸釔完全溶解后，使之逐漸水解沉淀。用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，在100-200℃溫度下干燥1-2小時，得到al摻雜y部分穩定zro2粉體j。

5.鍍膜懸浮液漿料制造工藝方法實例：

5.1.鍍膜成型的氧化鋁懸浮液漿料制造工藝方法實例

5.1.1鍍膜成型的氧化鋁懸浮液a漿料制造工藝方法實例

采用鋁化合物為先驅體，通過外場加熱的方式和精準控制液相共沉淀反應，煅燒的工藝和添加劑來制造出具有不同晶粒大小的純相納米級氧化鋁懸浮液漿料。沉淀劑采用nh4hco3（10-50%）＋nh3·h2o的混合溶液;含al³⁺母液包括氫氧化鋁（al(oh)3≥99%）、氯化鋁（alcl3≥99%）、硝酸鋁(al(no3)3·9h2o)其中的一種；緩慢滴入沉淀劑中，并強力攪拌使其充分反應，反應完畢后陳化8-12小時以上，用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，得到al2o3前驅體。按照前驅體的1-3wt%加分散劑丙醇胺，按照al2o3前驅體設計固相含量為2-15vol%，加去離子水配制漿料固相含量為2-15vol%，并調節ph至3-6，繼續攪拌30min。將漿料于行星磨中，300r/min，磨10-30h；將漿料的ph調節至8-10，加入1-5wt.%（占al2o3前驅體的量）的孔隙形成劑（如聚乙二醇（peg1000）,硝基纖維素，聚丙烯酸，聚丙醇胺，聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚丁二烯，聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚苯酚,聚甲醛,聚酰胺，聚已內酰胺，聚芳醚，聚芳酰胺，聚酰亞胺碳酸酯，對苯二甲酸甲基丙烯酸甲酯等），制備成可以用于鍍膜成型的氧化鋁懸浮液a。

5.1.2鍍膜成型的氧化鋁懸浮液b漿料制造工藝方法實例

氧化鋁懸浮液采用水熱-水解制造工藝方法：將濃度為0.5-1mol/l的氫氧化鋁（al(oh)3≥99%）懸濁液加入到反應器中，將反應器加熱到40-60℃，保溫2-3小時，加入0.5-1wt%的聚乙烯醇（占氫氧化鋁的量），然后加熱至200-250℃，保溫55-65小時進行水熱-水解反應。保持內部壓強為2-3mpa，使之逐漸水解沉淀。用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，得到氧化鋁的前驅體。按照氧化鋁前驅體量的1-3wt%加分散劑丙醇胺，加去離子水配制漿料固相含量為2-15vol%，并調節漿料ph至3-6；繼續攪拌30min。將漿料于行星磨中，300r/min，磨10-30h；將漿料的ph調節至8-10，加入占前驅體量1-5wt%的孔隙形成劑如碳酰二胺(nh)2co),乙烯、丙烯、氯乙烯、丁二烯，苯乙烯、丙烯腈、苯酚,甲醛,酰胺，已內酰胺，芳醚，芳酰胺，酰亞胺碳酸酯，乙二醇，丙醇胺和它們的組合等，制備成可以用于鍍膜成型的氧化鋁懸浮液b。

5.2.y穩定zro2懸浮液漿料制造工藝方法實例：

5.2.1.y(2-6mol%)部分穩定zro2懸浮液a制造實例如下：采用反滴的方法來制備y穩定zro2漿料，把配制好的沉淀劑nh4hco3（10-50%）＋nh3·h2o溶液置于錐形瓶中，錐形瓶置于磁力攪拌器或帶攪拌的恒溫水浴反應器中，將配制好的含y³⁺、zr^4＋母液包括氫氧化鋯（zro(oh)2?nh2o≥99%）、氯氧化鋯（zrocl2?8h2o≥99%）、硝酸鋯(zr(no3)4·5h2o≥99%)其中的一種;硝酸釔y(no3)3·6h2o、氯化釔（yci3·6h2o≥99.99%）其中的一種；緩慢滴入沉淀劑中，并強力攪拌使其充分反應，反應完畢后陳化8-12小時以上，用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，得到y含量為2-6mol%的y穩定zro2前驅體。按照y穩定zro2前驅體量的1-3wt%加丙醇胺，加去離子水配制漿料固相含量為2-15vol%，并調節ph至3-6；繼續攪拌30min。將漿料于行星磨中，300r/min，磨10-30h；將漿料的ph調節至8-10，加入1-5wt.%（占前驅體量）的聚乙烯醇，并按照需要加入1-5wt%（占前驅體量）孔隙成型劑如聚乙二醇（peg1000），制備成可以用于鍍膜成型的懸浮液a。

5.2.2.y(2-6mol%)部分穩定zro2懸浮液b制造實例如下：采用反滴的方法來制備y穩定zro2漿料，把配制好的沉淀劑nh4hco3（10-50%）＋nh3·h2o溶液置于錐形瓶中，錐形瓶置于磁力攪拌器或帶攪拌的恒溫水浴反應器中，將配制好的含y³⁺、zr^4＋母液包括氫氧化鋯（zro(oh)2?nh2o≥99%）、氯氧化鋯（zrocl2?8h2o≥99%）、硝酸鋯(zr(no3)4·5h2o≥99%)其中的一種；硝酸釔y(no3)3·6h2o、氯化釔（yci3·6h2o≥99.99%）其中的一種；y³⁺、zr^4＋母液緩慢滴入沉淀劑中，并強力攪拌使其充分反應，反應完畢后陳化8-12小時以上，用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，得到y含量為2-6mol%的y穩定zro2前驅體。按照y穩定zro2前驅體量的1-3wt%加檸檬酸，加去離子水配制漿料固相含量為2-15vol%，并調節ph至3-6；邊攪拌邊向溶液中加入y穩定zro2前驅體，繼續攪拌30min。將漿料于行星磨中，300r/min，磨10-30h；將漿料的ph調節至8-10，加入1-5wt.%（占前驅體量）的硝基纖維素，制備成可以用于鍍膜成型的懸浮液b。

5.2.3.y(2-6mol%)部分穩定zro2懸浮液c制造實例如下：將濃度為0.5-1mol/l的zr^4＋的氫氧化鋯（zro(oh)2?nh2o≥99%）懸濁液加入到反應器中，然后把氧化釔分3到5次加入到反應器中。將反應器加熱到40-60℃，保溫2-3小時，待加入的氧化釔完全溶解后，按照氫氧化鋯的量加入0.5-1wt%的聚乙烯醇，然后加熱至200-250℃,保溫55-65小時進行水熱-水解反應。保持內部壓強為2-3mpa，使之逐漸水解沉淀。用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，得到y含量為2-6mol%的y部分穩定zro2前驅體。按照y部分穩定zro2前驅體量的1-3%分散劑丙醇胺，加去離子水配制漿料固相含量為2-15vol%，并調節ph至3-6；邊攪拌邊向溶液中加入y部分穩定zro2前驅體，繼續攪拌30min。將漿料于行星磨中，300r/min，磨10-30h；將漿料的ph調節至8-10，加入1-5wt.%（占前驅體量）的孔隙形成劑如聚乙二醇（peg1000）,硝基纖維素，聚丙烯酸，聚丙醇胺，聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚丁二烯，聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚苯酚,聚甲醛,聚酰胺，聚已內酰胺，聚芳醚，聚芳酰胺，聚酰亞胺碳酸酯，對苯二甲酸甲基丙烯酸甲酯，碳酰二胺(nh)2co),乙烯、丙烯、氯乙烯、丁二烯，苯乙烯、丙烯腈、苯酚,甲醛,酰胺，已內酰胺，芳醚，芳酰胺，酰亞胺碳酸酯，乙二醇，丙醇胺和它們的組合等，制備成可以用于鍍膜成型的懸浮液c。

5.2.4.y(2-6mol%)部分穩定zro2懸浮液d制造實例如下：將濃度為0.5-1mol/l的zr^4＋的氫氧化鋯（zro(oh)2?nh2o≥99%）懸濁液加入到反應器中，然后把氧化釔分3到5次加入到反應器中。將反應器加熱到40-60℃，保溫2-3小時，待加入的氧化釔完全溶解后，按照氫氧化鋯的量加入0.5-1wt%的聚丙烯酸和聚乙烯醇1：1的混合物，然后加熱至200-250℃，保溫55-65小時進行水熱-水解反應。保持內部壓強為2-3mpa，使之逐漸水解沉淀。用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，得到y含量為2-6mol%的y穩定zro2前驅體。按照y部分穩定zro2前驅體的量1-3wt%加分散劑檸檬酸，加去離子水配制漿料固相含量為2-15vol%，并調節ph至3-6；繼續攪拌30min。將漿料于行星磨中，300r/min，磨10-30h；將漿料的ph調節至8-10，加入前驅體量1-5wt.%的孔隙形成劑制備成可以用于鍍膜成型的懸浮液d。

5.2.5.y(2-6mol%)部分穩定zro2懸浮液e制造實例如下：將濃度為0.5-0.6mol/l的氯氧化鋯（zrocl2?8h2o≥99%）溶液和1mol/l碳酰二胺(nh)2co)反應液加入到反應器中，將反應器加熱到150℃進行水熱反應，保溫2-4小時，生成凝膠。取出水熱反應后獲得的凝膠，再加入一定量（1：1）原反應液，在配置有回流冷凝器的燒瓶中攪拌此溶液，同時在沸騰溫度下繼續進行水解反應。所得水合zro2溶膠的轉化率達到99%。添加硝酸釔到水合zro2溶膠中，攪拌此溶液，待加入的硝酸釔完全溶解后，使之逐漸水解沉淀。用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，得到y含量為2-6mol%的y部分穩定zro2前驅體。按照y部分穩定zro2前驅體的量1-3wt%加分散劑三乙醇胺，加去離子水配制漿料固相含量為2-15vol%，并調節ph至3-6，繼續攪拌30min。將漿料于行星磨中，300r/min，磨10-30h；將漿料的ph調節至8-10，加入前驅體量1-5wt.%的孔隙形成劑制備成可以用于鍍膜成型的懸浮液e。

5.3.鋁摻雜y部分穩定zro2懸浮液漿料制造工藝方法實例：

5.3.1.al（1-5mol%）摻雜y(2-6mol%)部分穩定zro2懸浮液f制造工實例如下：采用反滴的方法來制備al摻雜y部分穩定zro2漿料，把配制好的沉淀劑nh4hco3（10-50%）＋nh3·h2o溶液置于錐形瓶中，錐形瓶置于磁力攪拌器或帶攪拌的恒溫水浴反應器中，將配制好的含al³⁺、y³⁺、zr^4＋母液包括氫氧化鋯（zro(oh)2?nh2o≥99%）、氯氧化鋯（zrocl2?8h2o≥99%）其中一種,硝酸鋯(zr(no3)4·5h2o≥99%)、硝酸釔y(no3)3·6h2o、氯化釔（yci3·6h2o≥99.99%）其中一種；氫氧化鋁（al(oh)3≥99%）、氯化鋁（alcl3≥99%）、硝酸鋁(al(no3)3·9h2o)其中一種,緩慢滴入沉淀劑中，并強力攪拌使其充分反應，反應完畢后陳化8-12小時以上，用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，得到al摻雜y部分穩定zro2前驅體。按照al摻雜y部分穩定zro2前驅體量1-3wt%加分散劑丙醇胺，加去離子水配制漿料固相含量為2-15vol%，并調節ph至3-6，繼續攪拌30min。將漿料于行星磨中，300r/min，磨10-30h；將漿料的ph調節至8-10，加入前驅體量1-5wt.%的孔隙形成劑制備成可以用于鍍膜成型的懸浮液f。

5.3.2.al（1-5mol%）摻雜y(2-6mol%)部分穩定zro2懸浮液g制造實例如下：將濃度為0.5-1mol/l的zr^4＋的氫氧化鋯（zro(oh)2?nh2o≥99%）懸濁液和氫氧化鋁（al(oh)3≥99%）加入到反應器中，然后把氧化釔分3到5次加入到反應器中。將反應器加熱到40-60℃，保溫2-3小時，待加入的氧化釔完全溶解后，加入氫氧化鋯量0.5-1wt%的分散劑聚乙烯醇，然后加熱至200-250℃,保溫55-65小時進行水熱-水解反應。保持內部壓強為2-3mpa，使之逐漸水解沉淀。用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，得到al摻雜y部分穩定zro2前驅體。按照al摻雜y部分穩定zro2前驅體的量1-3wt%加丙醇胺，加去離子水配制漿料固相含量為2-15vol%，并調節ph至3-6，繼續攪拌30min。將漿料于行星磨中，300r/min，磨10-30h；將漿料的ph調節至8-10，加入前驅體量1-5wt.%的孔隙形成劑制備成可以用于鍍膜成型的懸浮液g。

5.3.3.al（1-5mol%）摻雜y(2-6mol%)部分穩定zro2懸浮液h制造實例如下：將濃度為0.5-0.6mol/l的氯氧化鋯（zrocl2?8h2o≥99%）溶液和1mol/l碳酰二胺(nh)2co)反應液和氫氧化鋁（al(oh)3≥99%）加入到反應器中，將反應器加熱到150℃進行水熱反應，保溫2-4小時，生成凝膠。取出水熱反應后獲得的凝膠，再加入一定量（1：1）原反應液，在配置有回流冷凝器的燒瓶中攪拌此溶液，同時在沸騰溫度下繼續進行水解反應。所得水合zro2溶膠的轉化率達到99%。添加硝酸釔到水合zro2溶膠中，攪拌此溶液，待加入的硝酸釔完全溶解后，使之逐漸水解沉淀。用離心機快速分離，并將沉淀真空抽濾，用蒸餾水、乙醇洗滌，得到al摻雜y部分穩定zro2前驅體。按照al摻雜y部分穩定zro2前驅體的量1-3wt%加分散劑：三乙醇胺和檸檬酸，加去離子水配制漿料固相含量為2-15vol%，并調節ph至3-6，繼續攪拌30min。將漿料于行星磨中，300r/min，磨10-30h；將漿料的ph調節至8-10，加入前驅體量1-5wt.%的孔隙形成劑制備成可以用于鍍膜成型的懸浮液h。

6.具有生物活性納米氧化鋁，釔部分穩定氧化鋯和氧化氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯薄膜的生物工程材料及其制造方法實例

6.1具有生物活性納米空隙梯度氧化鋁薄膜的生物工程材料及其制造方法實例

6.1.1具有微米級宏觀結構和仿生納米空隙梯度氧化鋁薄膜結構的生物工程材料及產品制造實例1。

采用制備的氧化鋁、釔部分穩定氧化鋯和氧化氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯之任意一種粉末，按照粉末的量1-3wt%加分散劑檸檬酸溶液，加去離子水配制漿料固相含量為2-15vol%，并調節ph至3-6，繼續攪拌30min。將漿料于行星磨中，300r/min，磨10-30h；將漿料的ph調節至8-10，按照粉末的量的加入1-5wt.%的硝基纖維素，制備成可以用于成型的氧化鋁，釔部分穩定氧化鋯和氧化氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯之任一種原料。通過成型工藝制備出氧化鋁、釔部分穩定氧化鋯和氧化氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯之任意一種素坯。在素坯基材上通過計數機輔助設計（cad）和計數機輔助加工（cam）的方法，形成需要的0.3-0.5微米的宏觀結構，以升溫速率1-10℃/s升溫至120-200℃干燥1-2小時。控制表面濕度，然后采用氧化鋁鍍膜液的一種進行浸鍍，噴鍍，涂鍍和旋轉方式層鍍膜，除去多余懸浮液。在120-200℃干燥，再鍍膜。再干燥，依據需要可重復多次，最終的膜厚為0.3-3微米；最后，以1-10℃/s升溫速率達到150-1700℃，保溫2-3小時。然后自然冷卻降溫，通過分步sc1，sc2，sc3，丙酮，酒精和蒸餾水10-30分鐘的超聲清洗，形成具有微米級以及微米級以上宏觀結構和仿生納米梯度氧化鋁薄膜結構的生物工程材料及產品。

6.1.2具有微米級宏觀結構和仿生納米空隙梯度氧化鋁薄膜結構的生物工程材料及產品制造實例2。

采用制備的氧化鋁、釔部分穩定氧化鋯和氧化氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯之任意一種粉末，按照粉末的量1-3wt%加分散劑丙醇胺溶液，加去離子水配制漿料固相含量為2-15vol%，并調節ph至3-6，繼續攪拌30min。將漿料于行星磨中，300r/min，磨10-30h；將漿料的ph調節至8-10，按照粉末的量的加入1-5wt.%的聚乙烯醇，制備成可以用于成型的氧化鋁，釔部分穩定氧化鋯和氧化氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯之任一種原料。通過成型工藝制備出氧化鋁、釔部分穩定氧化鋯和氧化氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯之任意一種素坯。在素坯基材上通過計數機輔助設計（cad）和計數機輔助加工（cam）的方法，形成需要的0.3-0.5微米的宏觀結構，以升溫速率1-10℃/s升溫至120-200℃干燥1-2小時。再依據需要以升溫速率10-50℃/s升至700-1100℃素燒，保溫1-2小時。置于清水中，用超聲波清洗，干燥后，用丙酮清洗，然后采用氧化鋁鍍膜液的一種進行浸鍍，噴鍍，涂鍍和旋轉方式層鍍膜，除去多余懸浮液。在120-200℃干燥，再鍍膜。再干燥，依據需要可重復多次，最終的膜厚為0.3-3微米；最后，以1-10℃/s升溫速率達到1500-1700℃，保溫2-3小時。然后自然冷卻降溫,通過分步sc1，sc2，sc3，丙酮，酒精和蒸餾水10-30分鐘的超聲清洗，形成具有微米級以及微米級以上宏觀結構和仿生微-納米梯度氧化鋁薄膜結構的生物工程材料及產品。

6.1.3具有微米和仿生納米空隙梯度氧化鋁薄膜結構的生物工程材料及產品制造實例3。

采用制備的氧化鋁、釔部分穩定氧化鋯和氧化氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯之任意一種粉末，按照粉末的量1-3wt%加分散劑丙醇胺溶液，加去離子水配制漿料固相含量為2-15vol%，并調節ph至3-6，繼續攪拌30min。將漿料于行星磨中，300r/min，磨10-30h；將漿料的ph調節至8-10，按照粉末的量的加入1-5wt.%的聚乙烯醇，制備成可以用于成型的氧化鋁，釔部分穩定氧化鋯和氧化氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯之任一種原料。通過成型工藝制備出氧化鋁、釔部分穩定氧化鋯和氧化氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯之任意一種素坯。在素坯基材上通過計數機輔助設計（cad）和計數機輔助加工（cam）的方法，形成需要的異形宏觀結構，以升溫速率1-10℃/s升溫至120-200℃干燥1-2小時。然后采用帶有0.2-0.5微米尺寸有機基團的氧化鋁鍍膜液的一種進行浸鍍，噴鍍，涂鍍和旋轉方式層鍍膜，除去多余懸浮液。在120-200℃干燥，再鍍膜，再干燥，依據需要可重復多次，然后以升溫速率10-50℃/s升溫至700-1100℃素燒，保溫1-2小時。置于清水中，用超聲波清洗，干燥后，用丙酮清洗，然后采用帶有納米尺寸1-100納米空隙結構和直徑為1-10nm，長為50nm-500nm的線狀結構和他們的組合有機基團氧化鋁鍍膜液的一種進行浸鍍，噴鍍，涂鍍和旋轉方式層鍍膜，除去多余懸浮液。在120-200℃干燥，再鍍膜。再干燥，依據需要可重復多次，最終的膜厚為0.3-3微米；最后，以1-10℃/s升溫速率達到1400-1500℃，保溫2-3小時。然后自然冷卻降溫,通過分步sc1，sc2，sc3，丙酮，酒精和蒸餾水10-30分鐘的超聲清洗，形成具有微米級以及微米級以上異形結構和仿生微-納米梯度氧化鋁薄膜結構的生物工程材料及產品。

6.2具有微米級宏觀結構和仿生納米梯度釔部分穩定氧化鋯薄膜結構的生物工程材料及產品制造實例。

6.2.1具有微米級宏觀結構和仿生納米梯度釔部分穩定氧化鋯薄膜結構的生物工程材料及產品制造實例1。

圖1到圖5顯示了具有微米級宏觀結構和仿生納米梯度釔部分穩定氧化鋯薄膜結構的生物工程材料及產品的結構及組成。

在素坯基材上通過計算機輔助設計（cad）和計算機輔助加工（cam）的方法，形成需要的0.3-0.5微米級宏觀結構，以升溫速率1-10℃/s升溫至120-200℃干燥1-2小時。然后采用釔部分穩定氧化鋯懸浮液漿料進行浸鍍，噴鍍，涂鍍和旋轉方式層鍍膜，除去多余懸浮液。在120-200℃干燥，再鍍膜。再干燥，依據需要可重復多次，最終的膜厚為0.3-3微米；最后，以1-10℃/s升溫速率達到1400-1500℃，保溫2-3小時。然后自然冷卻降溫,通過分步sc1，sc2，sc3、丙酮，酒精和蒸餾水10-30分鐘的超聲清洗，形成具有微米級宏觀結構和仿生納米梯度釔部分穩定氧化鋯薄膜結構的生物工程材料及產品。

6.2.2具有微米級宏觀結構和仿生微-納米梯度釔部分穩定氧化鋯薄膜結構的生物工程材料及產品制造實例2。

在素坯基材上通過計算機輔助設計（cad）和計算機輔助加工（cam）的方法，形成需要的0.3-0.5微米級以及微米級以上宏觀結構，以升溫速率1-10℃/s升溫至120-200℃干燥1-2小時。再升溫至700-1100℃素燒，保溫1-2小時。置于清水中，用超聲波清洗，干燥后，用丙酮清洗，然后采用釔部分穩定氧化鋯懸浮液漿料進行浸鍍，噴鍍，涂鍍和旋轉方式層鍍膜，除去多余懸浮液。在120-200℃干燥，再鍍膜。再干燥，依據需要可重復多次，最終的膜厚為0.3-3微米；最后，以1-10℃/s升溫速率達到1400-1500℃，保溫2-3小時。然后自然冷卻降溫,通過分步sc1，sc2，sc3、丙酮，酒精和蒸餾水10-30分鐘的超聲清洗，形成具有微米級以及微米級以上宏觀結構和仿生微-納米梯度釔部分穩定氧化鋯薄膜結構的生物工程材料及產品。

6.2.3具有微米級以及微米級以上宏觀結構和仿生微-納米梯度釔部分穩定氧化鋯薄膜結構的生物工程材料及產品制造實例3。

素坯以升溫速率1-10℃/s升溫至120-200℃干燥1-2小時。以升溫速率1-10℃/s升溫至600℃，保溫0.5-1小時，再以10-50℃/秒的升溫速率升溫至700-1100℃素燒，保溫1-2小時。在素坯基材上通過計算機輔助設計（cad）和計算機輔助加工（cam）的方法，形成需要的0.3-0.5微米級以及微米級以上宏觀結構，。置于清水中，用超聲波清洗，干燥后，用丙酮清洗，然后采用釔部分穩定氧化鋯懸浮液漿料進行浸鍍，噴鍍，涂鍍和旋轉方式層鍍膜，除去多余懸浮液。在120-200℃干燥，再鍍膜。再干燥，依據需要可重復多次，最終的膜厚為0.3-3微米；最后，以1-10℃/s升溫速率達到1400-1500℃，保溫2-3小時。然后自然冷卻降溫,通過分步sc1，sc2，sc3、丙酮，酒精和蒸餾水10-30分鐘的超聲清洗，形成具有微米級以及微米級以上宏觀結構和仿生微-納米梯度釔部分穩定氧化鋯薄膜結構的生物工程材料及產品。

6.2.4具有微米級以及微米級以上宏觀結構和仿生微-納米空隙梯度氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯薄膜結構的生物工程材料及產品制造實例4。

素坯基材通過計算機輔助設計（cad）和計算機輔助加工（cam）的方法，形成需要的0.3-0.5微米級宏觀結構，以升溫速率1-10℃/s升溫至120-200℃干燥1-2小時。以升溫速率1-10℃/s升溫至600℃，保溫0.5-1小時，再以10-50℃/秒的升溫速率升溫至700-1100℃素燒，保溫1-2小時。置于清水中，用超聲波清洗，干燥后，用丙酮清洗，然后采用氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯懸浮液漿料進行浸鍍，噴鍍，涂鍍和旋轉方式層鍍膜，除去多余懸浮液，在120-200℃干燥，再鍍膜。再干燥，依據需要可重復多次，最終的膜厚為0.3-3微米；最后，以1-10℃/s升溫速率達到1400-1500℃，保溫2-3小時。然后自然冷卻降溫,通過分步sc1，sc2，sc3、丙酮，酒精和蒸餾水10-30分鐘的超聲清洗，，形成具有微米級以及微米級以上宏觀結構和仿生納米梯度氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯薄膜結構的生物工程材料及產品。

6.2.5具有微米級以及微米級以上宏觀結構和仿生微-納米空隙梯度氧化氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯薄膜結構的生物工程材料及產品制造實例5。

本實例是將6.2.3中的鍍膜液釔部分穩定氧化鋯懸浮液漿料替換為氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯懸浮液漿料鍍膜，其它同6.2.3。

6.2.6具有微米級以及微米級以上宏觀結構和仿生納米空隙梯度氧化氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯薄膜結構的生物工程材料及產品制造實例6。

本實例是將6.2.1中的鍍膜液釔部分穩定氧化鋯懸浮液漿料替換為氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯懸浮液漿料鍍膜，其它同6.2.1。

6.2.7具有光潔表面的仿生納米梯度釔部分穩定氧化鋯薄膜結構的生物工程材料及產品制造實例7。

圖2顯示了具有光潔表面的仿生納米梯度釔部分穩定氧化鋯薄膜結構的生物工程材料及產品的結構及組成。

本實例與6.2.1的區別在于：在素坯基材上通過計算機輔助設計（cad）和計算機輔助加工（cam）的方法，形成所需要的光潔表面結構，其它同6.2.1。

6.2.8具有光潔表面的仿生納米空隙梯度氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯薄膜結構的生物工程材料及產品制造實例8。

圖2顯示了具有光潔表面的仿生納米空隙梯度氧化氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯薄膜結構的生物工程材料及產品的結構及組成。

本實例是將6.2.7中的鍍膜液釔部分穩定氧化鋯懸浮液漿料替換為氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯懸浮液漿料鍍膜，其它同6.2.7。

6.2.9具有光潔表面結構和仿生微-納米空隙梯度釔部分穩定氧化鋯薄膜結構的生物工程材料及產品制造實例9。

本實例是與6.2.2的區別在于：在素坯基材上通過計算機輔助設計（cad）和計算機輔助加工（cam）的方法，形成所需要的光潔表面結構，其它同6.2.2。

6.2.10具有異形表面結構和仿生微-納米空隙梯度釔部分穩定氧化鋯薄膜結構的生物工程材料及產品制造實例10。

圖3顯示了具有異形表面結構和仿生微-納米空隙梯度釔部分穩定氧化鋯薄膜結構的生物工程材料及產品的結構及組成。

在素坯基材上通過計算機輔助設計（cad）和計算機輔助加工（cam）的方法，形成需要的異形表面結構，以升溫速率1-10℃/s升溫至120-200℃干燥1-2小時。然后采用含0.2-0.5微米級有機基團的釔部分穩定氧化鋯懸浮液漿料進行浸鍍，噴鍍，涂鍍和旋轉方式層鍍膜，除去多余懸浮液。在120-200℃干燥，再鍍膜，再干燥，依據需要可重復多次，再依據需要升溫至700-1100℃素燒，保溫1-2小時。置于清水中，用超聲波清洗，干燥后，用丙酮清洗，然后采用帶有1-100納米空隙結構和直徑為1-10nm，長為50nm-500nm的線狀結構和它們的組合的釔部分穩定氧化鋯懸浮液漿料進行浸鍍，噴鍍，涂鍍和旋轉方式層鍍膜，除去多余懸浮液。在120-200℃干燥，再鍍膜，再干燥，依據需要可重復多次，最終的膜厚為0.3-3微米；最后，以1-10℃/s升溫速率達到1400-1500℃，保溫2-3小時。然后自然冷卻降溫,通過分步sc1，sc2，sc3和丙酮，酒精和蒸餾水10-30分鐘的超聲處理，形成具有異形表面結構和仿生微-納米空隙梯度釔部分穩定氧化鋯薄膜結構的生物工程材料及產品。

6.2.11具有異形結構和仿生微-納米空隙梯度氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯薄膜結構的生物工程材料及產品制造實例11。

本實例是將6.2.10中的鍍膜液釔部分穩定氧化鋯懸浮液漿料相應的替換為氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯懸浮液漿料鍍膜，其它同6.2.10。

6.2.12具有光潔表面結構和仿生微-納米空隙梯度氧化鋁摻雜釔部分穩定氧化鋯薄膜結構的生物工程材料及產品制造實例12。

本實例與6.2.11的區別在于：在素坯基材上通過計算機輔助設計（cad）和計算機輔助加工（cam）的方法，形成所需要的光潔表面結構，其它同6.2.11。

本發明的生產的氧化鋯基鍍膜生物醫學工程材料的的強度在800mpa-1200mpa，韌性在10.0mpam1/2-20mpam1/2。

動物實驗顯示了這類納米氧化物陶瓷薄膜具有良好的生物相容性和生物活性。

以上所述的實施例只是本發明的一種較佳的方案，并非對本發明作任何形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。