CN102228408B - 牙科用透光性渐变氧化锆材料及制备工艺 - Google Patents

牙科用透光性渐变氧化锆材料及制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种口腔材料，尤其涉及一种牙科用透光性渐变氧化锆材料及制备工艺，是一种用于牙科修复全瓷牙的氧化锆瓷块的口腔材料。由以下3Y-TZP与（4～6）Y-PSZ两种原料按质量比4:1～2:1制备而成。本发明可可满足年轻患者的前牙切端对材料透光性的要求。而且在加工成牙冠后由于不需要再上瓷，从而避免了氧化锆与饰瓷之间膨胀系数差异而导致的出现的崩瓷现象。同时，本发明操作方法简明，成本低，质量稳定。

Description

牙科用透光性渐变氧化锆材料及制备工艺
技术领域
本发明涉及一种口腔材料，尤其涉及一种牙科用透光性渐变氧化锆材料及制备工艺，是一种用于牙科修复全瓷牙的氧化锆瓷块的口腔材料。
背景技术
由于钇稳定四方相氧化锆陶瓷具有良好的生物相容性、优良的力学性能，尤其是断裂韧性远高于氧化铝陶瓷，从上世纪90年代起氧化锆陶瓷开始用于牙科固定修复体的底冠材料。但由于其透光率单一，用于年轻患者的前牙的美学修复时一般需要在加工后的内冠上上瓷，以模拟自然牙，增加导致基牙预备空间增大，而且由于氧化锆与饰瓷热膨胀系数的差别，饰瓷与氧化锆的结合强度低，易导致饰瓷剥落；即崩瓷。氧化锆全瓷牙的临床结果表明，氧化锆全瓷牙5年以后的崩瓷率达到10%以上。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供一种透光性渐变的牙科用高透氧化锆材料，解决了现有技术中氧化锆材料透光性不能满足年轻患者前牙切端对材料透光性的要求的问题，而且本发明成本低、质量稳定。
本发明的另一目的在于提供了一种牙科用高透氧化锆材料的制备工艺，制作简单，提高了加工效率。
本发明的技术方案如下：
由以下两种原料按质量百分比制备而成：5.36wt%Y2O3稳定的四方氧化锆多晶体粉料（3Y-TZP）：（6.4～10.9）wt%Y2O3稳定的部分稳定氧化锆多晶体粉料（（4~6）Y-PSZ）=2:1～4:1。
本发明的制备工艺包括下述步骤：
首先按上述质量百分比称量5.36wt%Y2O3稳定的四方氧化锆多晶体粉料（3Y-TZP）和（6.4～10.9）wt%Y2O3稳定的部分稳定氧化锆多晶体粉料（（4~6）Y-PSZ），将称量好的（4~6）Y-PSZ粉料倒入模具中2MPa干压，再将3Y-TZP粉料倒入模具中（4~6）Y-PSZ粉料上60MPa干压，脱模之后再100MPa等静压成型，将所述方法制备的陶瓷块预烧结，再根据需要加工预烧结后的瓷块，最后放入箱式高温电阻炉内于1400~1600℃烧结，保温2h，得成品。
本发明的原理如下：
3Y-TZP为四方相，存在相变增韧，强度1000MPa以上，但是透光率较低，较铸瓷材料差，不能满足前牙美学的需要；（4~6）Y-PSZ为四方相与立方相混合，由于立方相各向同性，立方相的存在可增加（4~6）Y-PSZ制品的透光性，可满足年轻患者的前牙切端对材料透光性的要求。而且利用3Y-TZP粉料与（4~6）Y-PSZ粉料制备的透光性渐变陶瓷材料，在加工成牙冠后由于不需要再上瓷，从而避免了氧化锆与饰瓷之间膨胀系数差异而导致的出现的崩瓷现象。
本发明的优点效果如下：
本发明的氧化锆材料可满足年轻患者的前牙切端对材料透光性的要求；并且可以根据需要在氧化钇质量分数6.4 wt%～10.9wt%范围内根据需要选择氧化锆粉料类别，3Y-TZP 与（4~6）Y-PSZ 粉料质量比在2:1～4:1范围内，调整两种粉料的比例，以满足不同应用透光率的要求，使用范围广泛，同时，本发明操作方法简明，成本低，质量稳定。
具体实施方式
本发明结合具体实施例，进行详细描述如下。
实施例1
由5.36wt%Y2O3稳定的四方氧化锆多晶体粉料3Y-TZP与6.4wt%Y2O3稳定的部分稳定氧化锆多晶体粉料4Y-PSZ两种原料按质量比4:1制备而成。 
首先按上述质量百分比称量3Y-TZP粉料和4Y-PSZ粉料，将称量好的5Y-PSZ粉料倒入模具中2MPa干压，再将3Y-TZP粉料倒入模具中5Y-PSZ粉料上60MPa干压，脱模之后再100MPa等静压成型，将所述方法制备的陶瓷块预烧结，再根据需要加工预烧结后的瓷块，最后放入箱式高温电阻炉内于1400~1600℃烧结，保温2h，得成品。。
对上述成品的技术指标进行测试如下：
⑴ 三点弯曲强度
    设备：TH8201-S伺服式桌上型万能材料试验机测试。
试样尺寸：长度大于20mm，宽度4.0mm，厚度1.2mm（3Y-TZP与4Y-PSZ厚度比为1:1）。
跨距16mm，加载速度0.5mm/min。
测试结果：三点弯曲强度1048MPa。
实施例2
由以下3Y-TZP与5Y-PSZ两种原料按质量比4:1制备而成。 
其制备工艺同实施例1。
测试方法同实施例1，测试结果：三点弯曲强度968MPa。
实施例3
由以下3Y-TZP与5.5Y-PSZ两种原料按质量比2:1制备而成。 
其制备工艺同实施例1。
测试方法同实施例1，测试结果：三点弯曲强度912MPa。
实施例4
由5.36wt%Y2O3稳定的四方氧化锆多晶体粉料3Y-TZP与10.9wt%Y2O3稳定的部分稳定氧化锆多晶体粉料6Y-PSZ两种原料按质量比3:1制备而成。 
其制备工艺同实施例1。
测试方法同实施例1，测试结果：三点弯曲强度873MPa。

Claims (4)

1.牙科用高透氧化锆材料，其特征在于由以下两种原料按质量比制备而成：5.36wt%Y2O3稳定的四方氧化锆多晶体粉料3Y-TZP：（6.4～10.9）wt%Y2O3稳定的部分稳定氧化锆多晶体粉料（4~6）Y-PSZ=4:1～2:1；
制备工艺包括下述步骤：首先按上述质量比称量3Y-TZP粉料和（4~6）Y-PSZ粉料，将称量好的（4~6）Y-PSZ粉料倒入模具中2MPa干压，再将3Y-TZP粉料倒入模具中（4~6）Y-PSZ粉料上60MPa干压，脱模之后再100MPa等静压成型，将所述方法制备的陶瓷块预烧结，再根据需要加工预烧结后的陶瓷块，最后放入箱式高温电阻炉内烧结，得成品。
2. 根据权利要求1所述的牙科用高透氧化锆材料，其特征在于由3Y-TZP与4Y-PSZ两种原料按质量比4:1制备而成。
3.根据权利要求1所述的牙科用高透氧化锆材料，其特征在于由3Y-TZP与6Y-PSZ两种原料按质量比3:1制备而成。
4.根据权利要求1所述的牙科用高透氧化锆材料，其特征在于所述的烧结温度为1400～1600℃。
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