CN101862226B - 氧化锆陶瓷义齿坯体的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的氧化锆陶瓷义齿坯体的制作方法，首先制备化学组成为93.5～96wt％氧化锆，3.5～6wt％氧化钇，0.1～0.5wt％氧化铝的粉料，粉料粒度为0.1～0.5微米；将粉料与结合剂一起加入到搅拌磨或球磨机中打成浆料；再将浆料经喷雾干燥设备制备粒度为0.1～0.3mm的多孔颗粒；然后装入橡胶模具或有机塑料模具中，再放入等静压机中进行压制成坯体；将坯体装入高温窑炉中煅烧；再切割、车削、打磨方法，加工成满足用户外形尺寸要求的义齿坯体；该制作方法可生产出高强度、高硬度、较好的韧性，且外表美观的陶瓷义齿坯体，满足几何尺寸较小而形状复杂、壁薄的义齿的使用要求。

Description

氧化锆陶瓷义齿坯体的制作方法

技术领域

本发明涉及陶瓷义齿坯体的制作技术领域，尤其是一种以氧化锆为主要成分的陶瓷义齿坯体的制作方法。

背景技术

在义齿行业，镍铬烤瓷牙已得到广泛使用。但镍铬烤瓷牙使用过程中存在以下缺点，镍铬合金与牙龈长期接触会产生轻微锈迹，出现“黑边”现象，影响美观性；较为严重的是少数人对金属过敏，容易引起牙龈发炎或身体不适。陶瓷材料由于其非常稳定的物理化学特性，因而与人体具有很好的生物适应性。因此，陶瓷材料是制作义齿的的理想材料选择。

通常制作义齿的陶瓷材料主要有氧化铝或氧化锆，氧化铝具有良好的耐磨性能，但脆性较大，易破裂。相比之下，氧化锆由于其它氧化物的参杂作用使其产生亚稳定的四方晶相，其中其它氧化物包括氧化钙、氧化镁、氧化钇、氧化铈等。这些亚稳定四方晶相的出现使氧化锆陶瓷产生一定的韧性，因此氧化锆是较为理想的义齿材料。

发明内容

本发明目的是提供一种氧化锆陶瓷义齿坯体的制作方法，该制作方法可生产出高强度、高硬度、较好的韧性，且外表美观的陶瓷义齿坯体，满足几何尺寸较小而形状复杂、壁薄的义齿的使用要求。

为实现上述发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：

本发明的氧化锆陶瓷义齿坯体的制作方法，包括以下步骤：

a)、粉料制备

用水热分解法或共沉淀法制备化学组成为93.5～96wt％氧化锆，3.5～6wt％氧化钇，0.1～0.5wt％氧化铝的粉料，粉料粒度在0.1～0.5微米范围之间；

在氧化锆中加入氧化钇，使氧化锆含有一定量的不稳定单斜晶相和一定量的亚稳定四方晶相，对氧化锆起到一定的晶相稳定作用，同时也对氧化锆起到一定的韧化作用，使氧化锆陶瓷材料具有一定的韧性，有利于提高氧化锆陶瓷的热震稳定性和断裂韧性；

在氧化锆中加入氧化铝可使氧化锆陶瓷透明度降低，使义齿坯体颜色更接近牙齿的颜色；

对粉料粒度的要求主要使氧化锆陶瓷义齿坯体具有良好的烧结特性；

b)、造粒

先将步骤a)制备的粉料与占粉料重量百分比为30-40％的结合剂一起加入到搅拌磨或球磨机中打成浆料；再将浆料经喷雾干燥设备制备粒度为0.1～0.3mm的多孔颗粒；

造粒可使材料具有良好的流动性，以保证在成型时形成较为均匀的内部结构及均匀的密实度；

c)、成型

将步骤b)制得的多孔颗粒装入橡胶模具或有机塑料模具中，再放入等静压机中进行压制成坯体，其中成型压力为180～220MPa，保压时间为2～8分钟；

实验证明，成型压力在180MPa以下时，坯体的密实度较低，强度也较低，难以进行后续的机械加工；成型压力在220MPa以上时，坯体的密实度增大的作用非常小；

d)、将步骤c)成型好的坯体装入高温窑炉中煅烧，在850～1000℃煅烧温度下保温4～6小时；

煅烧坯体的目的：1)进一步提高坯体的强度，以保证后续加工的可靠性；2)有效控制加工后的牙坯在后续烧结过程中外形尺寸的收缩率，以保证陶瓷牙的配合尺寸；

e)、将步骤d)煅烧后的坯体用切割、车削、打磨方法，加工成满足用户外形尺寸要求的义齿坯体。

进一步的，结合剂通常为聚乙烯醇水溶液。

采用本发明方法制备的氧化锆义齿坯体的主要性能为：体积密度3.0g/cm³，常温耐压强度300～400MPa，制备出的氧化锆义齿坯体经1450～1500℃烧结温度、保温30～60min后，烧结收缩率达到19.9～20.1％。

具体实施方式

实施例1

用水热分解法或共沉淀法制备化学组成为93.5wt％氧化锆，6wt％氧化钇，0.5wt％氧化铝、粒度范围为0.2～0.5微米的粉料；加入占原料粉料重量百分比为30％的聚乙烯醇水溶液结合剂，经球磨机或搅拌磨打浆、喷雾干燥，形成粒度为0.1～0.3mm的多孔颗粒；将形成的多孔颗粒装入橡胶模具或有机塑料模具中，再放入等静压机中进行压制成型，选择成型压力为220MPa，保压时间为2分钟；将成型好的坯体装入高温窑炉中煅烧，煅烧温度为850℃，保温6小时；最后，将煅烧后的坯体经切割、车削、打磨等工序达到用户所要求的成品坯体外形尺寸。成品坯体的主要性能为：体积密度3.0g/cm3，常温耐压强度300MPa，烧结温度1450℃×60min，烧结收缩率20.1％。

实施例2

用水热分解法或共沉淀法制备化学组成为96wt％氧化锆，3.9wt％氧化钇，0.1wt％氧化铝、粒度范围为0.2～0.5微米的粉末；加入占原料粉料重量百分比为40％的聚乙烯醇水溶液结合剂，经球磨机或搅拌磨打浆、喷雾干燥，形成粒度为0.1～0.3mm的多孔颗粒；将形成的多孔颗粒装入橡胶模具或有机塑料模具中，再放入等静压机中进行压制成型，选择成型压力为180MPa，保压时间为8分钟；将成型好的坯体装入高温窑炉中煅烧，煅烧温度为1000℃，保温4小时；最后，将煅烧后的坯体经切割、车削、打磨等工序达到用户所要求的成品坯体外形尺寸。成品坯体的主要性能为：体积密度3.0g/cm3，显气孔率2％，常温耐压强度400MPa，烧结温度1500℃×30min，烧结收缩率19.9％。

实施例3

用水热分解法或共沉淀法制备化学组成为95wt％氧化锆，4.7wt％氧化钇，0.3wt％氧化铝、粒度范围为0.2～0.5微米的粉末；加入占原料粉料重量百分比为36％的聚乙烯醇水溶液结合剂，经球磨机或搅拌磨打浆、喷雾干燥，形成粒度为0.1～0.3mm的多孔颗粒；将形成的多孔颗粒装入橡胶模具或有机塑料模具中，再放入等静压机中进行压制成型，选择成型压力为200MPa，保压时间为5分钟；将成型好的坯体装入高温窑炉中煅烧，煅烧温度为900℃，保温5小时；最后，将煅烧后的坯体经切割、车削、打磨等工序达到用户所要求的成品坯体外形尺寸。成品坯体的主要性能为：体积密度3.0g/cm3，显气孔率2.5％，常温耐压强度350MPa，烧结温度1480℃×40min，烧结收缩率20.0％。

Claims (2)

1.一种氧化锆陶瓷义齿坯体的制作方法，其特征是：包括以下步骤：

a)、粉料制备

用水热分解法或共沉淀法制备化学组成为93.5～96wt％氧化锆，3.5～6wt％氧化钇，0.1～0.5wt％氧化铝的粉料，粉料粒度在0.1～0.5微米范围之间；

b)、造粒

先将步骤a)制备的粉料与占粉料质量百分比为30-40％的结合剂一起加入到搅拌磨或球磨机中打成浆料；再将浆料经喷雾干燥设备制备粒度为0.1～0.3mm的多孔颗粒；

c)、成型

将步骤b)制得的多孔颗粒装入橡胶模具或有机塑料模具中，再放入等静压机中进行压制成坯体，其中成型压力为180～220MPa，保压时间为2～8分钟；

d)、将步骤c)成型好的坯体装入高温窑炉中煅烧，在850～1000℃煅烧温度下保温4～6小时；

e)、将步骤d)煅烧后的坯体用切割、车削、打磨方法，加工成满足用户外形尺寸要求的义齿坯体。

2.根据权利要求1所述的氧化锆陶瓷义齿坯体的制作方法，其特征是：步骤b)所述的结合剂通常为聚乙烯醇水溶液。